Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32464 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351 |
Resumo: | The theory of Dynamical Quantum Phase Transitions (DQPTs) is explored in search of some nonequilibrium analogue for the so-called Quantum Griffiths Phases. That is done by taking the disordered XX chain (dXX) as exploratory model. This problem is equivalent to that of free-fermions with random hoppings, as can be obtained via Jordan-Wigner transformation. We obtain a general solution for quench protocols between arbitrary equilibrium phases with generic random free-fermion models whose ground state is given at half-filling; given that the result is given by a \frac{L}{2}x\frac{L}{2} matrix' determinant, where L is the number of chain sites, the immediate physical interpretation of the dynamical mechanisms is unclear, even though we have reduced the complexity of the original problem (a 2^{L}-sized Hilbert space). In order to suppress interpretational difficulties, two exact analytical results are derived: the quench between two XX chains, each of them characterized by two alternating - but fixed - couplings, sheding some light over the “clean” system; the other result is a particular case of the quench between disordered systems that turns out to be useful in various practical circumstances. Our numerical results suggest the existence of a First Order DQPT. The positive answer to the existence of such dynamical transitions for the chosen disordered model is but one of a few, if not the only, that were presented in the literature. |
id |
UFU_8f7bfe98ed58d2fa873a9cef43f05f08 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufu.br:123456789/32464 |
network_acronym_str |
UFU |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFU |
repository_id_str |
|
spelling |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenadaDynamical quantum phase transitions in the disordered XX chainElétrons fortemente correlacionadosAmplitude de LoschmidtSDRGGrupo de renormalizaçãoDinâmica exataModelo XXDesordem de ligaçãoSistemas críticosFase de GriffithsDQPTTransições de fase quânticas dinâmicasStrongly correlated electronsLoschmidt amplitudeRenormalization groupExact dynamicsXX modelBond disorderCritical phenomenaQuantum Griffiths phaseDynamical quantum phase transitionsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICATeoria quânticaFísicaThe theory of Dynamical Quantum Phase Transitions (DQPTs) is explored in search of some nonequilibrium analogue for the so-called Quantum Griffiths Phases. That is done by taking the disordered XX chain (dXX) as exploratory model. This problem is equivalent to that of free-fermions with random hoppings, as can be obtained via Jordan-Wigner transformation. We obtain a general solution for quench protocols between arbitrary equilibrium phases with generic random free-fermion models whose ground state is given at half-filling; given that the result is given by a \frac{L}{2}x\frac{L}{2} matrix' determinant, where L is the number of chain sites, the immediate physical interpretation of the dynamical mechanisms is unclear, even though we have reduced the complexity of the original problem (a 2^{L}-sized Hilbert space). In order to suppress interpretational difficulties, two exact analytical results are derived: the quench between two XX chains, each of them characterized by two alternating - but fixed - couplings, sheding some light over the “clean” system; the other result is a particular case of the quench between disordered systems that turns out to be useful in various practical circumstances. Our numerical results suggest the existence of a First Order DQPT. The positive answer to the existence of such dynamical transitions for the chosen disordered model is but one of a few, if not the only, that were presented in the literature.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)Exploramos a teoria das Transições de Fases Quânticas Dinâmicas (DQPTs, do inglês Dynamical Quantum Phase Transitions), em busca de um análogo fora do equilíbrio para as Fases de Griffiths Quânticas. Isto é feito tomando a cadeia XX desordenada (dXX) como modelo exploratório. Aplicando uma transformação de Jordan-Wigner, tratamos o modelo equivalente: férmions livres com hoppings aleatórios. Obtemos uma solução geral para protocolos de têmpera a partir do estado fundamental entre hamiltonianos free-fermion em fases desordenadas arbitrárias, no regime de half-filling; o resultado é o determinante de uma matriz \frac{L}{2}x\frac{L}{2}, sendo L o número de sítios da cadeia, o que inviabiliza em grande parte uma interpretação física dos mecanismos envolvidos na dinâmica, apesar de reduzir a complexidade do problema original, cujo espaço de Hilbert é de tamanho 2^{L}. Para dirimir a dificuldade interpretativa, dois resultados analíticos exatos são derivados: a têmpera (do inglês, quench) entre hamiltonianos XX, cada um deles caracterizados por dois acoplamentos alternados - mas de valores fixos - que ilumina o problema do sistema “limpo”, e um resultado particular do caso desordenado que se mostra útil em várias circunstâncias práticas. Nossos resultados numéricos sugerem a existência de uma DQPT de Primeira Ordem. A resposta positiva à existência dessas transições dinâmicas para este modelo desordenado é um dos poucos exemplos de tal natureza, quiçá o único, até então apresentado na literatura.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em FísicaXavier, José Cândidohttp://lattes.cnpq.br/5820376810739630Martins, George Balsterhttp://lattes.cnpq.br/1027030500014584Alcaraz, Francisco Castilhohttp://lattes.cnpq.br/9538405812117662Costa, Rafael Freitas Pereira2021-07-14T16:43:24Z2021-07-14T16:43:24Z2021-06-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, Rafael Freitas Pereira. Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32464http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-07-15T06:21:46Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/32464Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-07-15T06:21:46Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada Dynamical quantum phase transitions in the disordered XX chain |
title |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
spellingShingle |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada Costa, Rafael Freitas Pereira Elétrons fortemente correlacionados Amplitude de Loschmidt SDRG Grupo de renormalização Dinâmica exata Modelo XX Desordem de ligação Sistemas críticos Fase de Griffiths DQPT Transições de fase quânticas dinâmicas Strongly correlated electrons Loschmidt amplitude Renormalization group Exact dynamics XX model Bond disorder Critical phenomena Quantum Griffiths phase Dynamical quantum phase transitions CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Teoria quântica Física |
title_short |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
title_full |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
title_fullStr |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
title_full_unstemmed |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
title_sort |
Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada |
author |
Costa, Rafael Freitas Pereira |
author_facet |
Costa, Rafael Freitas Pereira |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Xavier, José Cândido http://lattes.cnpq.br/5820376810739630 Martins, George Balster http://lattes.cnpq.br/1027030500014584 Alcaraz, Francisco Castilho http://lattes.cnpq.br/9538405812117662 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Costa, Rafael Freitas Pereira |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Elétrons fortemente correlacionados Amplitude de Loschmidt SDRG Grupo de renormalização Dinâmica exata Modelo XX Desordem de ligação Sistemas críticos Fase de Griffiths DQPT Transições de fase quânticas dinâmicas Strongly correlated electrons Loschmidt amplitude Renormalization group Exact dynamics XX model Bond disorder Critical phenomena Quantum Griffiths phase Dynamical quantum phase transitions CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Teoria quântica Física |
topic |
Elétrons fortemente correlacionados Amplitude de Loschmidt SDRG Grupo de renormalização Dinâmica exata Modelo XX Desordem de ligação Sistemas críticos Fase de Griffiths DQPT Transições de fase quânticas dinâmicas Strongly correlated electrons Loschmidt amplitude Renormalization group Exact dynamics XX model Bond disorder Critical phenomena Quantum Griffiths phase Dynamical quantum phase transitions CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Teoria quântica Física |
description |
The theory of Dynamical Quantum Phase Transitions (DQPTs) is explored in search of some nonequilibrium analogue for the so-called Quantum Griffiths Phases. That is done by taking the disordered XX chain (dXX) as exploratory model. This problem is equivalent to that of free-fermions with random hoppings, as can be obtained via Jordan-Wigner transformation. We obtain a general solution for quench protocols between arbitrary equilibrium phases with generic random free-fermion models whose ground state is given at half-filling; given that the result is given by a \frac{L}{2}x\frac{L}{2} matrix' determinant, where L is the number of chain sites, the immediate physical interpretation of the dynamical mechanisms is unclear, even though we have reduced the complexity of the original problem (a 2^{L}-sized Hilbert space). In order to suppress interpretational difficulties, two exact analytical results are derived: the quench between two XX chains, each of them characterized by two alternating - but fixed - couplings, sheding some light over the “clean” system; the other result is a particular case of the quench between disordered systems that turns out to be useful in various practical circumstances. Our numerical results suggest the existence of a First Order DQPT. The positive answer to the existence of such dynamical transitions for the chosen disordered model is but one of a few, if not the only, that were presented in the literature. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021-07-14T16:43:24Z 2021-07-14T16:43:24Z 2021-06-10 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
COSTA, Rafael Freitas Pereira. Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32464 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351 |
identifier_str_mv |
COSTA, Rafael Freitas Pereira. Transições de fase quânticas dinâmicas na cadeia XX desordenada. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351. |
url |
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32464 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.351 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Programa de Pós-graduação em Física |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Uberlândia Brasil Programa de Pós-graduação em Física |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFU instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU) instacron:UFU |
instname_str |
Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
instacron_str |
UFU |
institution |
UFU |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFU |
collection |
Repositório Institucional da UFU |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU) |
repository.mail.fl_str_mv |
diinf@dirbi.ufu.br |
_version_ |
1813711556667506688 |