Paper: Interaction-driven dynamics in graphene flakes as a benchmark for quantum simulation

Fabian Eickhoff · Satoshi Ejima · Lukas Windgätter · Florian G. Eich · Hannah
Rittich · Sebastian Zanker · Peter Schmitteckert

arXiv · 2026

Wir untersuchen die wechselwirkungsgesteuerte ultraschnelle Dynamik in endlichen Graphenflocken nach einem optischen Pump-Quench in einem wechselwirkenden Tight-Binding-Modell. Durch den Vergleich der exakten Echtzeit-Entwicklung mit Simulationen, die auf Teilchen-Loch-Anregungsunterräume beschränkt sind, beurteilen wir, wann die Relaxation durch Vielteilchenprozesse niedriger Ordnung erfasst werden kann und wann dies nicht ausreicht. Die Orbitalentropie einzelner Teilchen liefert ein kompaktes Maß für das dynamische Korrelationswachstum. Für die hier untersuchten Systeme lassen sich periodische Graphenflocken gut durch Anregungen niedriger Ordnung beschreiben, während begrenzte Geometrien selbst bei relativ geringen Wechselwirkungsstärken erhebliche Beiträge höherer Ordnung erfordern. Das Quench-Protokoll
kombiniert eine einfache Vorbereitung des Anfangszustands mit stark korrelierter Dynamik und identifiziert damit ein vielversprechendes Benchmark-Problem für zukünftige Simulationen im Bereich des Quantencomputings.



arXiv (2026)

https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.10548

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