Broken unitary picture of dynamics in quantum many-body scars
Notice bibliographique
Résumé
Quantum many-body scars (QMBSs) are a novel paradigm for the violation of the eigenstate thermalization hypothesis—Hamiltonians of these systems exhibit mid-spectrum eigenstates that are equidistant in energy and which possess low entanglement and evade thermalization for long times. We present a novel approach to understanding the anomalous dynamical behavior in these systems. Specifically, we postulate that QMBS Hamiltonians <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><a:mi>H</a:mi></a:math> can generically be partitioned into a set of terms <b:math xmlns:b="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><b:msub><b:mi>O</b:mi><b:mi>a</b:mi></b:msub></b:math> which do not commute over the entire Hilbert space, but commute to all orders within the subspace of scar states. All states in the scar subspace thus evolve according to a “broken unitary” <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><c:mrow><c:msub><c:mi>U</c:mi><c:mi>s</c:mi></c:msub><c:mrow><c:mo>(</c:mo><c:mi>t</c:mi><c:mo>)</c:mo></c:mrow><c:mo>=</c:mo><c:msub><c:mo>∏</c:mo><c:mi>a</c:mi></c:msub><c:msup><c:mi>e</c:mi><c:mrow><c:mo>−</c:mo><c:mi>i</c:mi><c:msub><c:mi>O</c:mi><c:mi>a</c:mi></c:msub><c:mi>t</c:mi></c:mrow></c:msup></c:mrow></c:math>, where <d:math xmlns:d="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><d:mrow><d:mi>H</d:mi><d:mo>=</d:mo><d:msub><d:mo>∑</d:mo><d:mi>a</d:mi></d:msub><d:msub><d:mi>O</d:mi><d:mi>a</d:mi></d:msub></d:mrow></d:math>, which provides a simple interpretation of the anomalous dynamical features exhibited by quantum scars; they evolve in time according to a simpler unitary operator allowing for revivals. It is found that the observed dynamical decoupling is often a direct consequence of simple local conditions, which when satisfied lead to recurring aspects of QMBSs, including equidistant eigenvalues, many-body revivals, and sub-volume-law entanglement entropy. Two classes of scar models emerge in this picture—those with a finite set of <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><e:msub><e:mi>O</e:mi><e:mi>a</e:mi></e:msub></e:math>, as pertaining of, for instance, scars in the AKLT model, and those with an extensive set of such operators, such as eta pairing scar states in the Hubbard model. Besides discussing how many well-known scar models fit into the above picture, we show how the broken unitary formalism captures many known scar construction methods, known in the literature and generalizes others such as quasiparticles matrix product state (MPS) based methods, and the Shiraishi-Mori approach. Published by the American Physical Society 2024
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».