journal article·2022-01-31Open access

Achieving spin-squeezed states by quench dynamics in a quantum chain

Hadi Cheraghi, Saeed Mahdavifar, Henrik Johannesson

Physical Review B· Volume 105· Issue 2

Abstract

We study the time evolution of spin squeezing in the one-dimensional spin-1/2 XY model subject to a sudden quantum quench of a transverse magnetic field. The initial state is selected from the ground state phase diagram of the model, consisting of ferro- and paramagnetic phases separated by a critical value of the transverse field. Our analysis, based on exact results for the model, reveals that by a proper choice of protocol, a quantum quench from an unsqueezed state can create spin-squeezed nonequilibrium states. Moreover, we identify a nonanalyticity in the long-time average of the spin-squeezing parameter when quenching to the equilibrium quantum critical point. This suggests that the ferro- and paramagnetic phases also define distinct phases for how the transverse field redistributes quantum fluctuations among the spin components away from equilibrium.
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Research context

OpenAlex topics: Quantum many-body systems · Quantum and electron transport phenomena · Physics of Superconductivity and Magnetism

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