Una teoria classica può catturare DTC pretermici in reticoli ad alta dimensione con interazioni a breve e lungo raggio in cui la simmetria traslazionale a tempo discreto è suddivisa su una scala temporale esponenzialmente lunga (nella frequenza di pilotaggio). Credito: © Figura adattata da Pizzi et al. per apparire in PRL e PRB 2021.
Un team internazionale di fisici ha dimostrato che nella dinamica classica possono emergere nuove fasi di non equilibrio della materia - chiamate cristalli a tempo discreto pretermico (DTC) e non dipendono dalla meccanica quantistica. Ciò rende possibili grandi simulazioni rilevanti per gli esperimenti.
I DTC generalizzano la nozione di fase della materia al regno del non equilibrio. Rompono la simmetria traslazionale discreta di un impulso periodico rispondendo a una subarmonica di quella frequenza. Tra le declinazioni dei fenomeni tempo-cristallini che sono state studiate negli ultimi anni, la rottura della simmetria temporale discreta nei DTC pretermici dura per un tempo finito ma molto lungo (esponenziale nella frequenza di azionamento). Scoperto in un ambiente quantomeccanico, l'analisi dei DTC pretermici è rimasta finora difficile a causa della famigerata complessità dei sistemi quantistici a molti corpi.
In una doppia pubblicazione, il team di fisici di Cambridge, TU Monaco e Nottingham (ora all'Università di Vienna) mostra che i DTC pretermici possono essere catturati da una teoria classica che non ha praticamente limiti numerici. Con simulazioni numeriche su larga scala, gli autori forniscono il ritratto più chiaro e aggiornato di questi fenomeni, ad esempio il primo caso di un DTC pretermale con interazioni a corto raggio in tre dimensioni e scenari di primaria importanza per gli esperimenti.
Questi due lavori stabiliscono la dinamica hamiltoniana classica come approccio alle simulazioni su larga scala delle fasi pretermiche della materia, rimuovendo così i vincoli stringenti per le simulazioni quantistiche a molti corpi e aprono nuove strade nel campo crescente della dinamica a molti corpi di non equilibrio.
Riferimento: “Classical Prethermal Phases of Matter” di Andrea Pizzi, Andreas Nunnenkamp e Johannes Knolle, 27 settembre 2021, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.140602
