Frustration-induced emergent Hilbert space fragmentation
Frustration-induced emergent Hilbert space fragmentation
复制标题
挫折引起的希尔伯特空间碎片
DOI：
10.1103/physrevb.103.235133
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发表时间：
2021
影响因子：
3.7
通讯作者：
Changlani, Hitesh J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee, Kyungmin;Pal, Arijeet;Changlani, Hitesh J.
虽然大多数量子系统在短时间尺度上局部热化，与初始条件无关，但最近的发展表明情况并非总是如此。晶格几何和量子力学可以共同产生受约束的量子动力学和相关的玻璃态行为，这种现象福尔斯不属于本征态热化假设的范畴。约束“碎片”的多体希尔伯特空间，由于一些国家保持绝缘的其他和系统无法达到热平衡。这种碎裂是具有低能量“冰状流形”的几何受抑磁体的标志，其对于不同的初始状态表现出宽范围的弛豫时间。聚焦于高度受挫的kagome晶格，我们证明了这些现象中的Balents-Fisher-吉尔文哈密顿（易轴制度），和一个三色模型（易平面制度），都与约束希尔伯特空间。我们研究了它们的能级统计和弛豫动力学，以发展一个连贯的图片在各种限制的XXZ模型的kagome晶格上的碎片。
Although most quantum systems thermalize locally on short timescales independent of initial conditions, recent developments have shown this is not always the case. Lattice geometry and quantum mechanics can conspire to produce constrained quantum dynamics and associated glassy behavior, a phenomenon that falls outside the rubric of the eigenstate thermalization hypothesis. Constraints “fragment” the many-body Hilbert space due to which some states remain insulated from others and the system fails to attain thermal equilibrium. Such fragmentation is a hallmark of geometrically frustrated magnets with low-energy “icelike manifolds” exhibiting a broad range of relaxation times for different initial states. Focusing on the highly frustrated kagome lattice, we demonstrate these phenomena in the Balents-Fisher-Girvin Hamiltonian (easy-axis regime), and a three-coloring model (easy-plane regime), both with constrained Hilbert spaces. We study their level statistics and relaxation dynamics to develop a coherent picture of fragmentation in various limits of the XXZ model on the kagome lattice.
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