Диффузионные моды двухзонных фермионов в условиях диссипативной динамики, сохраняющей число частиц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Управляемые диссипативные системы интересны возможностью создания контролируемых нетривиальных квантово-коррелированных многочастичных состояний. Особняком стоят диссипативные модели, сохраняющие число частиц. Как известно, в квантовых системах с унитарной динамикой сохранение числа частиц и случайное рассеяние приводят к диффузионному поведению двухчастичных возбуждений (диффузонов и куперонов). Существование диффузионных мод в сохраняющей число частиц диссипативной динамике еще недостаточно изучено. В данной работе мы явно демонстрируем существование диффузонов в двухзонной модели с диссипативной динамикой, направленной на заполнение одной фермионной зоны за счет опустошения другой. Исследуемая модель является обобщением модели, предложенной в F. Tonielli, J. C. Budich, A. Altland, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 124, 240404 (2020). В работе получена зависимость коэффициента диффузии от параметров модели и скорости диссипации. Существование диффузионных мод усложняет проектирование макроскопических многочастичных коррелированных состояний.

Об авторах

А. А. Люблинская

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау;Московский физико-технический институт

Email: burmi@itp.ac.ru
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 141700, г. Долгопрудный, Московская область, Россия

И. С. Бурмистров

Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау;Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики

Автор, ответственный за переписку.
Email: burmi@itp.ac.ru
142432, г. Черноголовка, Московская область, Россия; 141700, г. Долгопрудный, Московская область, Россия

Список литературы

  1. L.M. Sieberer, M. Buchhold, and S. Diehl, Rep. Prog. Phys. 79, 096001 (2016).
  2. K. Le Hur, L. Henriet, L. Herviou, K. Plekhanov, A. Petrescu, T. Goren, M. Schiro, C. Mora, and P.P. Orth, C. R. Phys. 19, 451 (2018).
  3. B. Skinner, J. Ruhman, and A. Nahum, Phys. Rev. X 9, 031009 (2019).
  4. M. S. Rudner and N.H. Lindner, Nat. Rev. Phys. 2, 229 (2020).
  5. F. Thompson and A. Kamenev, Ann. Phys. (N.Y.) 455, 169385 (2023).
  6. W. Lechner and P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 111, 185306 (2013).
  7. F. Piazza and P. Strack, Phys. Rev. Lett. 112, 143003 (2014).
  8. J. Keeling, M. J. Bhaseen, and B.D. Simons, Phys. Rev. Lett. 112, 143002 (2014).
  9. E. Altman, L.M. Sieberer, L. Chen, S. Diehl, and J. Toner, Phys. Rev. X 5, 011017 (2015).
  10. C. Kollath, A. Sheikhan, S. Wolff, and F. Brennecke, Phys. Rev. Lett. 116, 060401 (2016).
  11. Z. Leghtas, S. Touzard, I.M. Pop, A. Kou, B. Vlastakis, A. Petrenko, K.M. Sliwa, A. Narla, S. Shankar, M. J. Hatridge, M. Reagor, L. Frunzio, R. J. Schoelkopf, M. Mirrahimi, and M.H. Devoret, Science 347, 853 (2015).
  12. E.G.D. Torre, E. Demler, T. Giamarchi, and E. Altman, Nat. Phys. 6, 806 (2010).
  13. L.M. Sieberer, S.D. Huber, E. Altman, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 110, 195301 (2013).
  14. J. Raftery, D. Sadri, S. Schmidt, H.E. T¨ureci, and A.A. Houck, Phys. Rev. X 4, 031043 (2014).
  15. Y. Li, X. Chen, and M.P.A. Fisher, Phys. Rev. B 98, 205136 (2018).
  16. Y. Li, X. Chen, and M.P.A. Fisher, Phys. Rev. B 100, 134306 (2019).
  17. S. Roy, J.T. Chalker, I.V. Gornyi, and Y. Gefen, Phys. Rev. Research 2, 033347 (2020).
  18. S. Garratt and J.T. Chalker, Phys. Rev. Lett. 127, 026802 (2021).
  19. S. Diehl, A. Micheli, A. Kantian, B. Kraus, H.P. Buchler, and P. Zoller, Nat. Phys. 4, 878 (2008).
  20. B. Kraus, H.P. Buchler, S. Diehl, A. Kantian, A. Micheli, and P. Zoller, Phys. Rev. A 78, 042307 (2008).
  21. F. Verstraete, M.M. Wolf, and J. I. Cirac, Nat. Phys. 5, 633 (2009).
  22. H. Weimer, M. Muller, I. Lesanovsky, P. Zoller, and H.P. Buchler, Nat. Phys. 6, 382 (2010).
  23. S. Diehl, E. Rico, M.A. Baranov, and P. Zoller, Nat. Phys. 7, 971 (2011).
  24. C.-E. Bardyn, M.A. Baranov, E. Rico, A. ˙Imam˘oglu, P. Zoller, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 109, 130402 (2012).
  25. C.-E. Bardyn, M.A. Baranov, C.V. Kraus, E. Rico, A. ˙Imam˘oglu, P. Zoller, and S. Diehl, New J. Phys. 15, 085001 (2013).
  26. J. Otterbach and M. Lemeshko, Phys. Rev. Lett. 113, 070401 (2014).
  27. R. Konig and F. Pastawski, Phys. Rev. B 90, 045101 (2014).
  28. N. Lang and H.P. Buchler, Phys. Rev. A 92, 012128 (2015).
  29. J.C. Budich, P. Zoller, and S. Diehl, Phys. Rev. A, 91 042117 (2015).
  30. F. Iemini, D. Rossini, R. Fazio, S. Diehl, and L. Mazza, Phys. Rev. B 93, 115113 (2016).
  31. L. Zhou, S. Choi, and M. D. Lukin, arXiv:1706.01995[quant-ph] (2017).
  32. Z. Gong, S. Higashikawa, and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 118, 200401 (2017).
  33. M. Goldstein, SciPost Physics 7, 67 (2019).
  34. G. Shavit and M. Goldstein, Phys. Rev. B 101, 125412 (2020).
  35. F. Tonielli, J.C. Budich, A. Altland, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 124, 240404 (2020).
  36. T. Yoshida, K. Kudo, H. Katsura, and Y. Hatsugai, Phys. Rev. Research 2, 033428 (2020).
  37. M. Gau, R. Egger, A. Zazunov, and Y. Gefen, Phys. Rev. Lett. 125, 147701 (2020).
  38. M. Gau, R. Egger, A. Zazunov, and Y. Gefen, Phys. Rev. B 102, 134501 (2020).
  39. S. Bandyopadhyay and A. Dutta, Phys. Rev. B 102, 184302 (2020).
  40. R.A. Santos, F. Iemini, A. Kamenev, and Y. Gefen, Nat. Commun. 11, 5899 (2020).
  41. A. Altland, M. Fleischhauer, and S. Diehl, Phys. Rev. X 11, 021037 (2021).
  42. A. Beck and M. Goldstein, Phys. Rev. B 103, L241401 (2021).
  43. A. Nava, G. Campagnano, P. Sodano, and D. Giuliano, Phys. Rev. B 107, 035113 (2023).
  44. G. Shkolnik, A. Zabalo, R. Vasseur, D.A. Huse, J.H. Pixley, and S. Gazit, arXiv:2308.03844.
  45. G. Lindblad, Commun. Math. Phys. 48, 119 (1976).
  46. V. Gorini, A. Kossakowski, and E.C.G. Sudarshan, J. Math. Phys. 17, 821 (1976).
  47. M. Esposito and P. Gaspard, J. Stat. Phys. 121, 463 (2005).
  48. O.A. Castro-Alvaredo, B. Doyon, and T. Yoshimura, Phys. Rev. X 6, 041065 (2016).
  49. A. Dhar and H. Spohn, C. R. Phys. 20, 393 (2019).
  50. T. Jin, J. S. Ferreira, M. Filippone, and T. Giamarchi, Phys. Rev. Research 4, 013109 (2022).
  51. P.A. Nosov, D. S. Shapiro, M. Goldstein, and I. S. Burmistrov, Phys. Rev. B 107, 174312 (2023).
  52. A. Kamenev and A. Levchenko, Adv. Phys. 58, 197 (2009).
  53. B. Buˇca and T. Prosen, New J. Phys. 14, 073007 (2012).
  54. V.V. Albert and L. Jiang, Phys. Rev. A 89, 022118 (2014).
  55. P.A. Lee and T.V. Ramakrishnan, Rev. Mod. Phys. 57, 287 (1985).
  56. Q. Yang, Y. Zuo, and D.E. Liu, arXiv:2207.03376.
  57. M. Fava, L. Piroli, T. Swann, D. Bernard, and A. Nahum, arXiv:2302.12820.
  58. I. Poboiko, P. P¨opperl, I.V. Gornyi, and A.D. Mirlin, arXiv:2304.03138.
  59. F. S. Lozano-Negro, E.A. Navarro, N.C. Ch'avez, F. Mattiotti, F. Borgonovi, H.M. Pastawski, and G. L. Celardo, arXiv:2307.05656.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023