量子数[Formula: see text]保存相互作用イジング・マヨラナ鎖における量子アバランシェ

科学分野:

• 物性物理学
• 量子多体系
• 無秩序系

背景:

• 最近の数値研究では、有限サイズの無秩序量子系における多体系局在（MBL）相の不安定性が強調されている。
• この不安定性は、熱化して周囲のMBL領域を不安定化させるアバランシェ機構を引き起こすまれなグリフィス領域に起因すると考えられている。

研究 の 目的:

• 摂動に結合された無限大の浴に結合された量子数[Formula: see text]保存相互作用イジング・マヨラナ鎖の動特性を調査する。
• 最も遅い熱化率のスケーリング挙動を解析することにより、アバランシェ機構が有限サイズ系における臨界不純物強度にどのように影響するかを決定する。
• 埋め込み包含モデルと相互情報の時間発展を用いて熱泡の拡散を調査する。

主な方法:

• 量子数[Formula: see text]保存相互作用イジング・マヨラナ鎖の数値シミュレーション。
• アバランシェ機構が臨界不純物強度に及ぼす影響を理解するために、最も遅い熱化率のスケーリング挙動の解析。
• 熱泡拡散を追跡するために、埋め込み包含モデルと相互情報の時間発展の実装。

主要な成果:

• 有限サイズ系における臨界不純物強度は、アバランシェ機構の影響を受けることが示されている。
• 埋め込み包含モデルは、グリフィス領域から生じる熱泡の拡散を明らかにする。
• 有限サイズ系では、臨界不純物強度が中心から徐々に離れていくことが観察される。

結論:

• MBL常磁性相とMBLスピンガラス相の両方が、有限サイズで不安定であることが実証されている。
• 本研究結果は、MBL相を研究する際に、有限サイズ効果とアバランシェ機構を考慮することの重要性を強調している。