Кафедра физики и материаловедения, Люксембургский университет, L-1511 Люксембург
Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.
Абстрактные
Квантовый хаос не может развиваться быстрее, чем $lambda leq 2 pi/(hbar beta)$ для систем, находящихся в тепловом равновесии [Maldacena, Shenker & Stanford, JHEP (2016)]. Эта "граница МСС" для показателя Ляпунова $lambda$ задается шириной полосы, на которой регуляризованный вневременной коррелятор является аналитическим. Мы показываем, что аналогичные ограничения также ограничивают затухание коэффициента формы спектра (SFF), который измеряет спектральную корреляцию и определяется преобразованием Фурье двухуровневой корреляционной функции. В частности, $textit{показатель перегиба}$ $eta$, который мы вводим для характеристики раннего распада SFF, ограничен как $etaleq pi/(2hbarbeta)$. Эта граница универсальна и существует вне хаотического режима. Результаты проиллюстрированы в системах с регулярной, хаотической и настраиваемой динамикой, а именно: одночастичный гармонический осциллятор, многочастичная модель Калоджеро-Сазерленда, ансамбль из теории случайных матриц и квантовый волчок. Обсуждается связь полученной границы с другими известными границами, включая пределы квантовой скорости.
Рекомендуемое изображение: Иллюстрация доказательства границы (вверху), перенормировка полосы для обширного показателя перегиба (внизу слева) и спектрального форм-фактора вместе с его экспоненциальным затуханием (внизу справа)
[Встраиваемое содержимое]
Популярное резюме
Используя инструменты комплексного анализа, мы находим аналогичную границу начального затухания величины, называемой спектральным форм-фактором (SFF), которая определяется из статистической суммы системы при комплексных температурах. Чем горячее система, тем быстрее может быть раннее затухание SFF. Эта граница универсальна и не ограничивается хаотической динамикой. Мы иллюстрируем результаты в системах, которые концептуально сильно отличаются, и обсуждаем связи между другими известными ограничениями, такими как квантовые пределы скорости.
► Данные BibTeX
► Рекомендации
[1] Л. Мандельштам и И. Тамм, в Избранных статьях, под редакцией И. Е. Тамма, Б. М. Болотовского, В. Ю. Френкеля и Р. Пайерлса (Springer, Berlin, Heidelberg, 1991), стр. 115–123.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-74626-0_8
[2] Н. Марголус и Л.Б. Левитин, Physica D: Nonlinear Phenomena Proceedings of the Four Workshop on Physics and Consumer, 120, 188 (1998).
https://doi.org/10.1016/S0167-2789(98)00054-2
[3] Левитин Л.Б., Тоффоли Т. // Phys. Преподобный Летт. 103, 160502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.160502
[4] A. del Campo, IL Egusquiza, MB Plenio, SF Huelga, Phys. Преподобный Летт. 110, 050403 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050403
[5] MM Taddei, BM Escher, L. Davidovich, and RL de Matos Filho, Phys. Преподобный Летт. 110, 050402 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050402
[6] P. Pfeifer и J. Fröhlich, Rev. Mod. физ. 67, 759 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.67.759
[7] Г. Муга, Р. С. Маято и И. Эгускиса, ред., Время в квантовой механике, 2-е изд., Конспект лекций по физике (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2008).
https: / / www.springer.com/ зм / книга / 9783540734727
[8] Г. Муга, А. Рушгаупт и А. Кампо, Время в квантовой механике, том. 2, Том. 789 (2009).
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-03174-8
[9] М. Р. Фрей, Quantum Inf Process 15, 3919 (2016).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / s11128-016-1405-х
[10] S.Deffner и S.Campbell, J.Phys. А: Математика. Теор. 50, 453001 (2017).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/aa86c6
[11] B. Shanahan, A. Chenu, N. Margolus, and A. del Campo, Phys. Преподобный Летт. 120, 070401 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070401
[12] M. Okuyama and M. Ohzeki, Phys. Преподобный Летт. 120, 070402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070402
[13] П. М. Поджи, С. Кэмпбелл и С. Деффнер, PRX Quantum 2, 040349 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040349
[14] Л. П. Гарсия-Пинтос, С. Б. Николсон, Дж. Р. Грин, А. дель Кампо и А. В. Горшков, Physical Review X 12, 011038 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011038
[15] Дж. Д. Бекенштейн, Phys. Преподобный Летт. 46, 623 (1981).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.46.623
[16] С. Ллойд, Nature 406, 1047 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35023282
[17] A. del Campo, J. Molina-Vilaplana, J. Sonner, Phys. Ред. D 95, 126008 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.95.126008
[18] Буков М., Селс Д., Полковников А., Physical Review X 9, 011034 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.011034
[19] Т. Фогарти, С. Деффнер, Т. Буш и С. Кэмпбелл, Physical Review Letters 124, 110601 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.110601
[20] А. дель Кампо, 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, and GE Santoro, Phys. Преподобный Летт. 103, 240501 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.240501
[22] К. Фуно, Ж.-Н. Zhang, C. Chatou, K. Kim, M. Ueda, A. del Campo, Phys. Rev. Lett. 118, 100602 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100602
[23] В. Джованнетти, С. Ллойд и Л. Макконе, Nature Photon 5, 222 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2011.35
[24] М. Бо и А. дель Кампо, Physical Review Letters 119, 010403 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.010403
[25] J. Maldacena, SH Shenker и D. Stanford, J. High Energ. физ. 2016, 106 (2016).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2016) 106
[26] А. И. Ларкин и Ю. Н. Овчинников, Советский журнал экспериментальной и теоретической физики, 28, 1200 (1969).
http:///adsabs.harvard.edu/abs/1969JETP…28.1200L
[27] К. Хашимото, К. Мурата и Р. Ёси, J. High Energy Phys. 2017, 138 (2017).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP10 (2017) 138
[28] M. Hanada, H. Shimada, and M. Tezuka, Phys. Ред. Е 97, 022224 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.022224
[29] Х. Гарибян, М. Ханада, Б. Свингл и М. Тезука, J. High Energy Phys. 2019, 82 (2019).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2019) 082
[30] Т. Акутагава, К. Хашимото, Т. Сасаки и Р. Ватанабэ, J. High Energy Phys. 2020, 13 (2020).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP08 (2020) 013
[31] Кобрин Б., Янг З., Каханамоку-Мейер Г.Д., Олунд С.Т., Мур Дж.Е., Стэнфорд Д., Яо Н.Ю. // Phys. Преподобный Летт. 126, 030602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.030602
[32] EB Rozenbaum, S. Ganeshan, and V. Galitski, Phys. Преподобный Летт. 118, 086801 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.086801
[33] H. Shen, P. Zhang, R. Fan, and H. Zhai, Phys. Ред. B 96, 054503 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.96.054503
[34] N. Tsuji, T. Shitara, and M. Ueda, Phys. Ред. E 97, 012101 (2018a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.012101
[35] Л. М. Зиберер, Т. Ользахер, А. Эльбен, М. Хейл, П. Хауке, Ф. Хааке и П. Золлер, npj Quantum Inf 5, 1 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0192-5
[36] Э.М. Фортес, И. Гарсия-Мата, Р.А. Джалаберт и Д.А. Вишняцки, 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-Hernandez, LF Santos и JG Hirsch, Phys. Преподобный Летт. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101
[38] A. Keles, E. Zhao, and WV Liu, Phys. Ред. А 99, 053620 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.053620
[39] RJ Lewis-Swan, A. Safavi-Naini, JJ Bollinger и AM Rey, Nat. коммун. 10, 1581 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-019-09436-й
[40] S. PG, V. Madhok и A. Lakshminarayan, J. Phys. Д: заявл. физ. 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-Hernandez, LF Santos и JG Hirsch, Phys. Ред. E 101, 010202 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202
[42] З. Ван, Дж. Фэн и Б. Ву, Phys. Ред. Исследования 3, 033239 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033239
[43] C. Yin and A. Lucas, Phys. Ред. А 103, 042414 (2021 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042414
А. Китаев, «Скрытые корреляции в излучении Хокинга и тепловом шуме», (2014), доклад на симпозиуме премии по фундаментальной физике.
https:///online.kitp.ucsb.edu/online/joint98/kitaev/rm/jwvideo.html
[45] Дж. Курчан, Дж. Стат. физ. 171, 965 (2018).
https://doi.org/10.1007/s10955-018-2052-7
[46] N. Tsuji, T. Shitara, and M. Ueda, Phys. Ред. Е 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 and M. Srednicki, Phys. Преподобный Летт. 123, 230606 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.230606
[49] С. Кунду, Дж. Хай Энерг. физ. 2022, 10 (2022).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2022) 010
[50] С. Паппаларди и Дж. Курчан, SciPost Physics 13, 006 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.13.1.006
[51] С. Паппаларди, Л. Фойни и Дж. Курчан, SciPost Physics 12, 130 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21468 / SciPostPhys.12.4.130
[52] С. Грозданов, Phys. Преподобный Летт. 126, 051601 (2021a), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
[53] M. Heyl, A. Polkovnikov, and S. Kehrein, Phys. Преподобный Летт. 110, 135704 (2013), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.135704
[54] JLF Barbón and E. Rabinovici, J. High Energy Phys. 2003, 047 (2003).
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/11/047
[55] Дж. Барбон и Э. Рабиновичи, Fortschritte der Physik 52, 642 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1002 / prop.200410157
[56] K. Papadodimas и S. Raju, Phys. Преподобный Летт. 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 и M. Tezuka, J. High Energ. физ. 2017, 118 (2017а).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2017) 118
[58] J. Cotler, N. Hunter-Jones, J. Liu, and B. Yoshida, J. High Energy Phys. 2017, 48 (2017б).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP11 (2017) 048
[59] М. Л. Мехта, Случайные матрицы (Elsevier/Academic Press, 2004).
https://www.elsevier.com/books/random-matrices/lal-mehta/978-0-12-088409-4
[60] Ф. Хааке, М. Кусь и Р. Шарф, Z. Physik B – Condensed Matter 65, 381 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01303727
[61] Б. Бертини, П. Кос и Т. Прозен, Physical Review Letters 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101
[62] Z. Xu, LP García-Pintos, A. Chenu и A. del Campo, Phys. Преподобный Летт. 122, 014103 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.014103
[63] A. del Campo и T. Takayanagi, J. High Energy Phys. 2020, 170 (2020).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP02 (2020) 170
[64] Z. Xu, A. Chenu, T. Prosen, and A. del Campo, Phys. Ред. B 103, 064309 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.103.064309
[65] J. Cornelius, Z. Xu, A. Saxena, A. Chenu и A. del Campo, Phys. Преподобный Летт. 128, 190402 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.190402
[66] RE Prange, Phys. Преподобный Летт. 78, 2280 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.2280
[67] Ф. Калоджеро, Journal of Mathematical Physics 12, 419 (2003), издатель: Американский институт физики AIP.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665604
[68] Б. Сазерленд, Дж. Матем. физ. 12, 246 (1971), издатель: Американский институт физики.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665584
[69] P. Claus, M. Derix, R. Kallosh, J. Kumar, PK Townsend, and A. Van Proeyen, Phys. Преподобный Летт. 81, 4553 (1998), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.4553
[70] Г. В. Гиббонс и П. К. Таунсенд, Physics Letters B 454, 187 (1999).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(99)00266-X
[71] О. Лехтенфельд и С. Нампури, Physics Letters B 753, 263 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physletb.2015.11.083
[72] ФДМ Холдейн, Phys. Преподобный Летт. 67, 937 (1991), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.937
[73] Ю.-С. Ву, физ. Преподобный Летт. 73, 922 (1994), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.922
[74] М. В. Мурти и Р. Шанкар, Phys. Преподобный Летт. 73, 3331 (1994), издатель: Американское физическое общество.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.3331
[75] Дж. Харамильо, М. Бо и А.д. Кампо, New J. Phys. 18, 075019 (2016), издатель: IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/7/075019
[76] А. д. Кампо, New J. Phys. 18, 015014 (2016), издатель: IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/1/015014
[77] Э. П. Вигнер, Математические труды Кембриджского философского общества 47, 790 (1951).
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0305004100027237
[78] Э. П. Вигнер, Конференция по нейтронной физике по времени пролета (1956 г.), стр. 1–2.
[79] A. Chenu, IL Egusquiza, J. Molina-Vilaplana, and A. del Campo, Sci. Отчет 8, 12634 (2018).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-30982-ш
[80] А. Чену, Дж. Молина-Вилаплана и А. дель Кампо, Quantum 3, 127 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-04-127
[81] O. Bohigas, MJ Giannoni, and C. Schmit, Phys. Преподобный Летт. 52, 1 (1984а).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1
[82] O. Bohigas, MJ Giannoni, and C. Schmit, J. Physique Lett. 45, 1015 (1984б).
https:///doi.org/10.1051/jphyslet:0198400450210101500
[83] М. Кусь, Р. Шарф и Ф. Хааке, Z. Physik B - Condensed Matter 66, 129 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01312770
[84] Р. Шарф, Б. Дитц, М. Кусь, Ф. Хааке и М. В. Берри, EPL 5, 383 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/5/001
[85] Ф. Хааке, Д.Л. Шепелянский, EPL 5, 671 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/8/001
[86] RF Fox и TC Elston, Phys. Ред. Е 50, 2553 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.50.2553
[87] С. Чаудхури, А. Смит, Б. Е. Андерсон, С. Гхош и П. С. Джессен, Nature 461, 768 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08396
[88] Ф. Хааке, Квантовые признаки хаоса (Springer Berlin Heidelberg, 2010).
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-05428-0
[89] J. Wang и J. Gong, Phys. Преподобный Летт. 102, 244102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.244102
[90] J. Wang и J. Gong, Phys. Ред. Е 81, 026204 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.81.026204
[91] К. Бхаттачария, J. Phys. А: Математика. Бытие 16, 2993 (1983).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/16/13/021
[92] С.А. Хартнолл и А.П. Маккензи, «Планковская диссипация в металлах», (2022), arXiv: 2107.07802 [cond-mat, физика: hep-th].
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2107.07802
Arxiv: 2107.07802
[93] С. Грозданов, Physical Review Letters 126, 051601 (2021b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
Цитируется
Не удалось получить Перекрестная ссылка на данные во время последней попытки 2022-11-03 18:29:27: Не удалось получить цитируемые данные для 10.22331 / q-2022-11-03-852 от Crossref. Это нормально, если DOI был зарегистрирован недавно. На САО / НАСА ADS Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2022-11-03 18:29:27).
Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.
