Departamentul de Fizică și Știința Materialelor, Universitatea din Luxemburg, L-1511 Luxemburg
Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.
Abstract
Haosul cuantic nu se poate dezvolta mai repede decât $lambda leq 2 pi/(hbar beta)$ pentru sistemele în echilibru termic [Maldacena, Shenker & Stanford, JHEP (2016)]. Această „limită MSS” pe exponentul Lyapunov $lambda$ este stabilită de lățimea benzii pe care este analitic corelatorul regularizat în afara ordinului. Arătăm că constrângeri similare leagă și dezintegrarea factorului de formă spectrală (SFF), care măsoară corelația spectrală și este definită din transformarea Fourier a funcției de corelație pe două niveluri. Mai exact, $textit{exponent de inflexiune}$ $eta$, pe care îl introducem pentru a caracteriza decăderea timpurie a SFF, este mărginit ca $etaleq pi/(2hbarbeta)$. Această legătură este universală și există în afara regimului haotic. Rezultatele sunt ilustrate în sisteme cu dinamică regulată, haotică și reglabilă, și anume oscilatorul armonic cu o singură particule, modelul Calogero-Sutherland cu mai multe particule, un ansamblu din teoria matricei aleatoare și topul cuantic kicked. Este discutată relația limitei derivate cu alte limite cunoscute, inclusiv limitele cuantice de viteză.
Imagine prezentată: Ilustrație a dovezii legate (sus), renormalizarea benzii pentru exponent de inflexiune extins (stânga jos) și factor de formă spectrală împreună cu dezintegrarea sa exponențială (dreapta jos)
[Conținutul încorporat]
Rezumat popular
Folosind instrumente din analiză complexă, găsim o limită similară asupra decăderii inițiale a unei cantități numită factor de formă spectrală (SFF), care este definită din funcția de partiție a sistemului la temperaturi complexe. Cu cât sistemul este mai fierbinte, cu atât mai rapidă poate fi decăderea timpurie a SFF. Această legătură este universală și nu se limitează la dinamica haotică. Ilustram rezultatele în sisteme care sunt foarte diferite din punct de vedere conceptual și discutăm conexiunile dintre alte limite cunoscute, cum ar fi limitele de viteză cuantică.
► Date BibTeX
► Referințe
[1] L. Mandelstam și I. Tamm, în Selected Papers, editat de IE Tamm, BM Bolotovskii, VY Frenkel și R. Peierls (Springer, Berlin, Heidelberg, 1991) pp. 115–123.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-74626-0_8
[2] N. Margolus şi LB Levitin, Physica D: Nonlinear Phenomena Proceedings of the Fourth Workshop on Physics and Consumption, 120, 188 (1998).
https://doi.org/10.1016/S0167-2789(98)00054-2
[3] LB Levitin și T. Toffoli, Phys. Rev. Lett. 103, 160502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.160502
[4] A. del Campo, IL Egusquiza, MB Plenio și SF Huelga, Phys. Rev. Lett. 110, 050403 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050403
[5] MM Taddei, BM Escher, L. Davidovich și RL de Matos Filho, Phys. Rev. Lett. 110, 050402 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050402
[6] P. Pfeifer și J. Fröhlich, Rev. Mod. Fiz. 67, 759 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.67.759
[7] G. Muga, RS Mayato și I. Egusquiza, eds., Time in Quantum Mechanics, a 2-a ed., Lecture Notes in Physics (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2008).
https: / / www.springer.com/ gp / book / 9783540734727
[8] G. Muga, A. Ruschhaupt și A. Campo, Time in Quantum Mechanics-Vol. 2, voi. 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 și S. Campbell, J. Phys. A: Matematică. Theor. 50, 453001 (2017).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/aa86c6
[11] B. Shanahan, A. Chenu, N. Margolus și A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 120, 070401 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070401
[12] M. Okuyama și M. Ohzeki, Phys. Rev. Lett. 120, 070402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070402
[13] PM Poggi, S. Campbell și 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 și AV Gorshkov, Physical Review X 12, 011038 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011038
[15] JD Bekenstein, Phys. 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 și J. Sonner, Phys. Rev. D 95, 126008 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.95.126008
[18] M. Bukov, D. Sels și A. Polkovnikov, Physical Review X 9, 011034 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.011034
[19] T. Fogarty, S. Deffner, T. Busch și 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 și 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 și A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 118, 100602 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100602
[23] V. Giovannetti, S. Lloyd și L. Maccone, Nature Photon 5, 222 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2011.35
[24] M. Beau și A. del Campo, Physical Review Letters 119, 010403 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.010403
[25] J. Maldacena, SH Shenker și D. Stanford, J. High Energ. Fiz. 2016, 106 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2016) 106
[26] AI Larkin și YN Ovchinnikov, Jurnalul Sovietic de fizică experimentală și teoretică 28, 1200 (1969).
http:///adsabs.harvard.edu/abs/1969JETP…28.1200L
[27] K. Hashimoto, K. Murata și R. Yoshii, J. High Energy Phys. 2017, 138 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP10 (2017) 138
[28] M. Hanada, H. Shimada și M. Tezuka, Phys. Rev. E 97, 022224 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.022224
[29] H. Gharibyan, M. Hanada, B. Swingle și M. Tezuka, J. High Energy Phys. 2019, 82 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2019) 082
[30] T. Akutagawa, K. Hashimoto, T. Sasaki și 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 și NY Yao, Phys. Rev. Lett. 126, 030602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.030602
[32] EB Rozenbaum, S. Ganeshan și V. Galitski, Phys. Rev. Lett. 118, 086801 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.086801
[33] H. Shen, P. Zhang, R. Fan și H. Zhai, Phys. Rev. B 96, 054503 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.96.054503
[34] N. Tsuji, T. Shitara și 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 și 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 și 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 și JG Hirsch, Phys. Rev. Lett. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101
[38] A. Keles, E. Zhao și 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 și AM Rey, Nat. comun. 10, 1581 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-019-09436-y
[40] S. PG, V. Madhok și A. Lakshminarayan, J. Phys. D: Apl. Fiz. 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 și JG Hirsch, Phys. Rev. E 101, 010202 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202
[42] Z. Wang, J. Feng și B. Wu, Phys. Rev. Research 3, 033239 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033239
[43] C. Yin și A. Lucas, Phys. Rev. A 103, 042414 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042414
A. Kitaev, „Hidden Corelations in the Hawking Radiation and Thermal Noise”, (2014), discurs susținut la Simpozionul Fundamental Physics Prize.
https:///online.kitp.ucsb.edu/online/joint98/kitaev/rm/jwvideo.html
[45] J. Kurchan, J. Stat. Fiz. 171, 965 (2018).
https://doi.org/10.1007/s10955-018-2052-7
[46] N. Tsuji, T. Shitara și 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 și M. Srednicki, Phys. Rev. Lett. 123, 230606 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.230606
[49] S. Kundu, J. High Energ. Fiz. 2022, 10 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2022) 010
[50] S. Pappalardi și J. Kurchan, SciPost Physics 13, 006 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.13.1.006
[51] S. Pappalardi, L. Foini și J. Kurchan, SciPost Physics 12, 130 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.12.4.130
[52] S. Grozdanov, Phys. Rev. Lett. 126, 051601 (2021a), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
[53] M. Heyl, A. Polkovnikov și S. Kehrein, Phys. Rev. Lett. 110, 135704 (2013), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.135704
[54] JLF Barbón și E. Rabinovici, J. High Energy Phys. 2003, 047 (2003).
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/11/047
[55] J. Barbón și E. Rabinovici, Fortschritte der Physik 52, 642 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1002 / prop.200410157
[56] K. Papadodimas și 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 și M. Tezuka, J. High Energ. Fiz. 2017, 118 (2017a).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2017) 118
[58] J. Cotler, N. Hunter-Jones, J. Liu și 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 și R. Scharf, Z. Physik B – Condensed Matter 65, 381 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01303727
[61] B. Bertini, P. Kos și T. Prosen, Physical Review Letters 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101
[62] Z. Xu, LP García-Pintos, A. Chenu și A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 122, 014103 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.014103
[63] A. del Campo și T. Takayanagi, J. High Energy Phys. 2020, 170 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP02 (2020) 170
[64] Z. Xu, A. Chenu, T. Prosen și 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 și 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), editor: American Institute of PhysicsAIP.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665604
[68] B. Sutherland, J. Math. Fiz. 12, 246 (1971), editor: Institutul American de Fizică.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665584
[69] P. Claus, M. Derix, R. Kallosh, J. Kumar, PK Townsend și A. Van Proeyen, Phys. Rev. Lett. 81, 4553 (1998), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.4553
[70] GW Gibbons și PK Townsend, Physics Letters B 454, 187 (1999).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(99)00266-X
[71] O. Lechtenfeld și S. Nampuri, Physics Letters B 753, 263 (2016).
https:///doi.org/10.1016/j.physletb.2015.11.083
[72] FDM Haldane, Phys. Rev. Lett. 67, 937 (1991), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.937
[73] Y.-S. Wu, Phys. Rev. Lett. 73, 922 (1994), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.922
[74] MVN Murthy și R. Shankar, Phys. Rev. Lett. 73, 3331 (1994), editor: American Physical Society.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.3331
[75] J. Jaramillo, M. Beau și A. d. Campo, New J. Phys. 18, 075019 (2016), editura: Editura IOP.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/7/075019
[76] Anunț. Campo, New J. Phys. 18, 015014 (2016), editura: Editura IOP.
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, în Conference on neutron physics by time-of-flight (1956) pp. 1–2.
[79] A. Chenu, IL Egusquiza, J. Molina-Vilaplana, and A. del Campo, Sci. Rep. 8, 12634 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-30982-w
[80] A. Chenu, J. Molina-Vilaplana și A. del Campo, Quantum 3, 127 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-04-127
[81] O. Bohigas, MJ Giannoni și C. Schmit, Phys. Rev. Lett. 52, 1 (1984a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1
[82] O. Bohigas, MJ Giannoni și C. Schmit, J. Physique Lett. 45, 1015 (1984b).
https:///doi.org/10.1051/jphyslet:0198400450210101500
[83] M. Kuś, R. Scharf și 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 şi MV Berry, EPL 5, 383 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/5/001
[85] F. Haake şi DL Shepelyansky, EPL 5, 671 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/8/001
[86] RF Fox și 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 și 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 și J. Gong, Phys. Rev. Lett. 102, 244102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.244102
[90] J. Wang și J. Gong, Phys. Rev. E 81, 026204 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.81.026204
[91] K. Bhattacharyya, J. Phys. A: Matematică. Gen. 16, 2993 (1983).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/16/13/021
[92] SA Hartnoll și 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
Citat de
Nu a putut să aducă Date citate încrucișate în ultima încercare 2022-11-03 18:29:27: Nu s-au putut prelua date citate pentru 10.22331 / q-2022-11-03-852 de la Crossref. Acest lucru este normal dacă DOI a fost înregistrat recent. Pe ADS SAO / NASA nu s-au găsit date despre citarea lucrărilor (ultima încercare 2022-11-03 18:29:27).
Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.
