Institutt for fysikk og materialvitenskap, University of Luxembourg, L-1511 Luxembourg
Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Kvantekaos kan ikke utvikle seg raskere enn $lambda leq 2 pi/(hbar beta)$ for systemer i termisk likevekt [Maldacena, Shenker & Stanford, JHEP (2016)]. Denne 'MSS-bundet' på Lyapunov-eksponenten $lambda$ er satt av bredden på stripen som den regulerte ut-av-ordne-korrelatoren er analytisk på. Vi viser at lignende begrensninger også binder forfallet til den spektrale formfaktoren (SFF), som måler spektral korrelasjon og er definert fra Fourier-transformasjonen av to-nivå korrelasjonsfunksjonen. Spesielt er $textit{bøyningseksponenten}$ $eta$, som vi introduserer for å karakterisere det tidlige forfallet av SFF, avgrenset som $etaleq pi/(2hbarbeta)$. Denne bindingen er universell og eksisterer utenfor det kaotiske regimet. Resultatene er illustrert i systemer med regelmessig, kaotisk og avstembar dynamikk, nemlig den harmoniske oscillatoren med én partikkel, den mange-partikkel Calogero-Sutherland-modellen, et ensemble fra tilfeldig matriseteori, og kvantesparket toppen. Forholdet mellom den avledede grensen og andre kjente grenser, inkludert kvantehastighetsgrenser, diskuteres.
Utvalgt bilde: Illustrasjon av beviset på bindingen (øvre), renormalisering av stripen for omfattende bøyningseksponent (nedre til venstre) og spektral formfaktor sammen med dens eksponentielle forfall (nedre høyre)
[Innebygd innhold]
Populært sammendrag
Ved å bruke verktøy fra kompleks analyse finner vi en lignende grense for den første nedbrytningen av en mengde kalt Spectral Form Factor (SFF), som er definert fra systempartisjonsfunksjonen ved komplekse temperaturer. Jo varmere systemet er, desto raskere kan det tidlige forfallet av SFF være. Denne bindingen er universell og ikke begrenset til kaotisk dynamikk. Vi illustrerer resultatene i systemer som konseptuelt er svært forskjellige og diskuterer sammenhengene mellom andre kjente grenser, som kvantehastighetsgrenser.
► BibTeX-data
► Referanser
[1] L. Mandelstam og I. Tamm, i Selected Papers, redigert av IE Tamm, BM Bolotovskii, VY Frenkel og R. Peierls (Springer, Berlin, Heidelberg, 1991) s. 115–123.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-74626-0_8
[2] N. Margolus og LB Levitin, Physica D: Ikke-lineære fenomenproceedings of the Fourth Workshop on Physics and Consumption, 120, 188 (1998).
https://doi.org/10.1016/S0167-2789(98)00054-2
[3] LB Levitin og T. Toffoli, Phys. Rev. Lett. 103, 160502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.160502
[4] A. del Campo, IL Egusquiza, MB Plenio og SF Huelga, Phys. Rev. Lett. 110, 050403 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050403
[5] MM Taddei, BM Escher, L. Davidovich og RL de Matos Filho, Phys. Rev. Lett. 110, 050402 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050402
[6] P. Pfeifer og J. Fröhlich, Rev. Mod. Phys. 67, 759 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.67.759
[7] G. Muga, RS Mayato og I. Egusquiza, red., Time in Quantum Mechanics, 2. utg., Lecture Notes in Physics (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2008).
https: / / www.springer.com/ gp / bok / 9783540734727
[8] G. Muga, A. Ruschhaupt og A. Campo, Time in Quantum Mechanics-Vol. 2, vol. 789 (2009).
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-03174-8
[9] MR Frey, Quantum Inf Process 15, 3919 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11128-016-1405-x
[10] S. Deffner og S. Campbell, J. Phys. A: Matematikk. Theor. 50, 453001 (2017).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/aa86c6
[11] B. Shanahan, A. Chenu, N. Margolus og A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 120, 070401 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070401
[12] M. Okuyama og M. Ohzeki, Phys. Rev. Lett. 120, 070402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070402
[13] PM Poggi, S. Campbell og S. Deffner, PRX Quantum 2, 040349 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040349
[14] LP García-Pintos, SB Nicholson, JR Green, A. del Campo og AV Gorshkov, Physical Review X 12, 011038 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011038
[15] JD Bekenstein, fys. Rev. Lett. 46, 623 (1981).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.46.623
[16] S. Lloyd, Nature 406, 1047 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35023282
[17] A. del Campo, J. Molina-Vilaplana og J. Sonner, Phys. Rev. D 95, 126008 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.95.126008
[18] M. Bukov, D. Sels og A. Polkovnikov, Physical Review X 9, 011034 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.011034
[19] T. Fogarty, S. Deffner, T. Busch og S. Campbell, Physical Review Letters 124, 110601 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.110601
[20] A. del Campo, Physical Review Letters 126, 180603 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.180603
[21] T. Caneva, M. Murphy, T. Calarco, R. Fazio, S. Montangero, V. Giovannetti og GE Santoro, Phys. Rev. Lett. 103, 240501 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.240501
[22] K. Funo, J.-N. Zhang, C. Chatou, K. Kim, M. Ueda og A. del Campo, Phys. Prest Lett. 118, 100602 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100602
[23] V. Giovannetti, S. Lloyd og L. Maccone, Nature Photon 5, 222 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2011.35
[24] M. Beau og A. del Campo, Physical Review Letters 119, 010403 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.010403
[25] J. Maldacena, SH Shenker og D. Stanford, J. High Energ. Phys. 2016, 106 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2016) 106
[26] AI Larkin og YN Ovchinnikov, Soviet Journal of Experimental and Theoretical Physics 28, 1200 (1969).
http:///adsabs.harvard.edu/abs/1969JETP…28.1200L
[27] K. Hashimoto, K. Murata og R. Yoshii, J. High Energy Phys. 2017, 138 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP10 (2017) 138
[28] M. Hanada, H. Shimada og M. Tezuka, Phys. Rev. E 97, 022224 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.022224
[29] H. Gharibyan, M. Hanada, B. Swingle og M. Tezuka, J. High Energy Phys. 2019, 82 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2019) 082
[30] T. Akutagawa, K. Hashimoto, T. Sasaki og R. Watanabe, J. High Energy Phys. 2020, 13 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2020) 013
[31] B. Kobrin, Z. Yang, GD Kahanamoku-Meyer, CT Olund, JE Moore, D. Stanford og NY Yao, Phys. Rev. Lett. 126, 030602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.030602
[32] EB Rozenbaum, S. Ganeshan og V. Galitski, Phys. Rev. Lett. 118, 086801 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.086801
[33] H. Shen, P. Zhang, R. Fan og H. Zhai, Phys. Rev. B 96, 054503 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.96.054503
[34] N. Tsuji, T. Shitara og M. Ueda, Phys. Rev. E 97, 012101 (2018a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.012101
[35] LM Sieberer, T. Olsacher, A. Elben, M. Heyl, P. Hauke, F. Haake og P. Zoller, npj Quantum Inf 5, 1 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0192-5
[36] EM Fortes, I. García-Mata, RA Jalabert og DA Wisniacki, Phys Rev E 100, 042201 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.100.042201
[37] J. Chávez-Carlos, B. López-del Carpio, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, Phys. Rev. Lett. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101
[38] A. Keles, E. Zhao og WV Liu, Phys. Rev. A 99, 053620 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.053620
[39] RJ Lewis-Swan, A. Safavi-Naini, JJ Bollinger og AM Rey, Nat. Commun. 10, 1581 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-019-09436-y
[40] S. PG, V. Madhok og A. Lakshminarayan, J. Phys. D: Appl. Phys. 54, 274004 (2021).
https://doi.org/10.1088/1361-6463/abf8f3
[41] S. Pilatowsky-Cameo, J. Chávez-Carlos, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos og JG Hirsch, Phys. Rev. E 101, 010202 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202
[42] Z. Wang, J. Feng og B. Wu, Phys. Rev. Forskning 3, 033239 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033239
[43] C. Yin og A. Lucas, Phys. Rev. A 103, 042414 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042414
A. Kitaev, "Hidden Correlations in the Hawking Radiation and Thermal Noise," (2014), foredrag holdt på Fundamental Physics Prize Symposium.
https:///online.kitp.ucsb.edu/online/joint98/kitaev/rm/jwvideo.html
[45] J. Kurchan, J. Stat. Phys. 171, 965 (2018).
https://doi.org/10.1007/s10955-018-2052-7
[46] N. Tsuji, T. Shitara og M. Ueda, Phys. Rev. E 98, 012216 (2018b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.98.012216
[47] GJ Turiaci, J. High Energy Phys. 2019, 99 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP07 (2019) 099
[48] C. Murthy og M. Srednicki, Phys. Rev. Lett. 123, 230606 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.230606
[49] S. Kundu, J. High Energ. Phys. 2022, 10 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2022) 010
[50] S. Pappalardi og J. Kurchan, SciPost Physics 13, 006 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.13.1.006
[51] S. Pappalardi, L. Foini og J. Kurchan, SciPost Physics 12, 130 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.12.4.130
[52] S. Grozdanov, fys. Rev. Lett. 126, 051601 (2021a), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
[53] M. Heyl, A. Polkovnikov og S. Kehrein, Phys. Rev. Lett. 110, 135704 (2013), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.135704
[54] JLF Barbón og E. Rabinovici, J. High Energy Phys. 2003, 047 (2003).
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/11/047
[55] J. Barbón og E. Rabinovici, Fortschritte der Physik 52, 642 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1002 / prop.200410157
[56] K. Papadodimas og S. Raju, Phys. Rev. Lett. 115, 211601 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.211601
[57] JS Cotler, G. Gur-Ari, M. Hanada, J. Polchinski, P. Saad, SH Shenker, D. Stanford, A. Streicher og M. Tezuka, J. High Energ. Phys. 2017, 118 (2017a).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2017) 118
[58] J. Cotler, N. Hunter-Jones, J. Liu og B. Yoshida, J. High Energy Phys. 2017, 48 (2017b).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP11 (2017) 048
[59] ML Mehta, Random Matrices (Elsevier/Academic Press, 2004).
https://www.elsevier.com/books/random-matrices/lal-mehta/978-0-12-088409-4
[60] F. Haake, M. Kuś og R. Scharf, Z. Physik B – Condensed Matter 65, 381 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01303727
[61] B. Bertini, P. Kos og T. Prosen, Physical Review Letters 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101
[62] Z. Xu, LP García-Pintos, A. Chenu og A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 122, 014103 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.014103
[63] A. del Campo og T. Takayanagi, J. High Energy Phys. 2020, 170 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP02 (2020) 170
[64] Z. Xu, A. Chenu, T. Prosen og A. del Campo, Phys. Rev. B 103, 064309 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.103.064309
[65] J. Cornelius, Z. Xu, A. Saxena, A. Chenu og A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 128, 190402 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.190402
[66] RE Prange, Phys. Rev. Lett. 78, 2280 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.2280
[67] F. Calogero, Journal of Mathematical Physics 12, 419 (2003), utgiver: American Institute of PhysicsAIP.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665604
[68] B. Sutherland, J. Math. Phys. 12, 246 (1971), utgiver: American Institute of Physics.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665584
[69] P. Claus, M. Derix, R. Kallosh, J. Kumar, PK Townsend og A. Van Proeyen, Phys. Rev. Lett. 81, 4553 (1998), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.4553
[70] GW Gibbons og PK Townsend, Physics Letters B 454, 187 (1999).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(99)00266-X
[71] O. Lechtenfeld og S. Nampuri, Physics Letters B 753, 263 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physletb.2015.11.083
[72] FDM Haldane, fys. Rev. Lett. 67, 937 (1991), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.937
[73] Y.-S. Wu, Phys. Rev. Lett. 73, 922 (1994), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.922
[74] MVN Murthy og R. Shankar, Phys. Rev. Lett. 73, 3331 (1994), utgiver: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.3331
[75] J. Jaramillo, M. Beau og A. d. Campo, New J. Phys. 18, 075019 (2016), utgiver: IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/7/075019
[76] A. d. Campo, New J. Phys. 18, 015014 (2016), utgiver: IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/1/015014
[77] EP Wigner, Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 47, 790 (1951).
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0305004100027237
[78] EP Wigner, i Conference on neutron physics by time-of-flight (1956) s. 1–2.
[79] A. Chenu, IL Egusquiza, J. Molina-Vilaplana og A. del Campo, Sci. Rep. 8, 12634 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-30982-w
[80] A. Chenu, J. Molina-Vilaplana og A. del Campo, Quantum 3, 127 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-04-127
[81] O. Bohigas, MJ Giannoni og C. Schmit, Phys. Rev. Lett. 52, 1 (1984a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1
[82] O. Bohigas, MJ Giannoni og C. Schmit, J. Physique Lett. 45, 1015 (1984b).
https:///doi.org/10.1051/jphyslet:0198400450210101500
[83] M. Kuś, R. Scharf og F. Haake, Z. Physik B – Condensed Matter 66, 129 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01312770
[84] R. Scharf, B. Dietz, M. Kuś, F. Haake og MV Berry, EPL 5, 383 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/5/001
[85] F. Haake og DL Shepelyansky, EPL 5, 671 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/8/001
[86] RF Fox og TC Elston, Phys. Rev. E 50, 2553 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.50.2553
[87] S. Chaudhury, A. Smith, BE Anderson, S. Ghose og PS Jessen, Nature 461, 768 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08396
[88] F. Haake, Quantum Signatures of Chaos (Springer Berlin Heidelberg, 2010).
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-05428-0
[89] J. Wang og J. Gong, Phys. Rev. Lett. 102, 244102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.244102
[90] J. Wang og J. Gong, Phys. Rev. E 81, 026204 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.81.026204
[91] K. Bhattacharyya, J. Phys. A: Matematikk. Gen. 16, 2993 (1983).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/16/13/021
[92] SA Hartnoll og AP Mackenzie, "Planckian Dissipation in Metals," (2022), arXiv:2107.07802 [cond-mat, physics:hep-th].
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2107.07802
arxiv: 2107.07802
[93] S. Grozdanov, Physical Review Letters 126, 051601 (2021b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
Sitert av
Kunne ikke hente Crossref sitert av data under siste forsøk 2022-11-03 18:29:27: Kunne ikke hente siterte data for 10.22331 / q-2022-11-03-852 fra Crossref. Dette er normalt hvis DOI nylig ble registrert. På SAO / NASA ADS ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2022-11-03 18:29:27).
Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.
