Breakdown of Quantum Chaos in the Staggered-Field XXZ Chain: Confinement and Meson Formation
Notice bibliographique
Résumé
Confinement of fractionalized excitations can strongly restructure many-body spectra. We investigate this phenomenon in the gapped spin-$\frac{1}{2}$ XXZ chain subject to a staggered field, where spinons bind into domain-wall ``mesons'' deep in the antiferromagnetic phase. We present evidence that this non-integrable model exhibits both Hilbert space fractionalization and quantum scar formation as controlled by the anisotropy parameter $Δ$. Exact diagonalization across symmetry-resolved sectors reveals a crossover from Gaussian-orthogonal (chaotic) level statistics at weak anisotropy $Δ\sim 1$ to non-ergodic behavior deep in the antiferromagnetic regime $Δ\gg 1$ through scrutinizing the adjacent gap ratios, accompanied by a striking banding of eigenstates by domain-wall number in correlation and entanglement measures. The Page-like entanglement dome characteristic of chaotic spectra gives way to suppressed, band-resolved entanglement consistent with emergent quasi-conservation of domain walls. To investigate further the formation mechanism of mesonic scar states, we carry out meson spectroscopy near the two-spinon threshold and compare with the analytic ladder predicted by Rutkevich [Phys. Rev. B 106, 134405 (2022)]. We test the theory through continuum-relative bindings, an offset-removed Airy scaling collapse, and explicit two-meson thresholds that determine the number of stable meson levels. The low-lying spectrum shows close quantitative agreement, while deviations at higher energies are consistent with finite-size and subleading corrections. These results establish a unified account of confinement-induced nonergodicity and provide a template for quantitative meson spectroscopy in quantum spin chains.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».