Департамент фізики та матеріалознавства, Люксембурзький університет, L-1511 Люксембург
Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.
абстрактний
Квантовий хаос не може розвиватися швидше, ніж $lambda leq 2 pi/(hbar beta)$ для систем у тепловій рівновазі [Maldacena, Shenker & Stanford, JHEP (2016)]. Ця «межа MSS» для показника ляпунова $lambda$ встановлюється шириною смуги, на якій регуляризований корелятор поза часовим порядком є аналітичним. Ми показуємо, що подібні обмеження також пов’язані з розпадом спектрального формфактора (SFF), який вимірює спектральну кореляцію та визначається за допомогою перетворення Фур’є дворівневої кореляційної функції. Зокрема, $textit{inflection exponent}$ $eta$, який ми вводимо для характеристики раннього розпаду SFF, обмежений як $etaleq pi/(2hbarbeta)$. Ця межа універсальна і існує поза хаотичним режимом. Результати проілюстровано в системах із регулярною, хаотичною та регульованою динамікою, а саме: одночастинковий гармонічний осцилятор, багаточастинкова модель Калоджеро-Сазерленда, ансамбль із теорії випадкових матриць та квантовий стрибок. Обговорюється зв'язок похідної межі з іншими відомими межами, включаючи квантові обмеження швидкості.
Рекомендоване зображення: ілюстрація підтвердження межі (верхня), перенормування смуги для екстенсивного показника перегину (нижня ліворуч) і спектрального форм-фактора разом із його експоненційним спадом (нижня права)
[Вбудоване вміст]
Популярне резюме
Використовуючи інструменти комплексного аналізу, ми знаходимо подібну межу початкового розпаду величини, що називається спектральним форм-фактором (SFF), який визначається системною статистичною функцією при складних температурах. Чим гарячіша система, тим швидшим може бути ранній розпад SFF. Ця межа є універсальною і не обмежується хаотичною динамікою. Ми проілюструємо результати в системах, які концептуально дуже відрізняються, і обговоримо зв’язки між іншими відомими межами, такими як квантові обмеження швидкості.
► Дані BibTeX
► Список літератури
[1] Л. Мандельштам та І. Тамм, у вибраних статтях, за редакцією І. Є. Тамма, Б. М. Болотовського, В. Я. Френкеля та Р. Пайерлза (Springer, Berlin, Heidelberg, 1991) стор. 115–123.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-74626-0_8
[2] N. Margolus і LB Levitin, Physica D: Nonlinear Phenomena Proceedings of Fourth Workshop on Physics and Consumption, 120, 188 (1998).
https://doi.org/10.1016/S0167-2789(98)00054-2
[3] Левітін Л.Б., Тоффолі Т. // Фіз. Преподобний Летт. 103, 160502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.160502
[4] A. del Campo, IL Egusquiza, MB Plenio та SF Huelga, Phys. Преподобний 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. Преподобний Летт. 110, 050402 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.050402
[6] P. Pfeifer і J. Fröhlich, Rev. Mod. фіз. 67, 759 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.67.759
[7] G. Muga, RS Mayato та I. Egusquiza, eds., Time in Quantum Mechanics, 2nd ed., Lecture Notes in Physics (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2008).
https:///www.springer.com/gp/book/9783540734727
[8] Г. Муга, А. Рушхаупт і А. Кампо, Час у квантовій механіці, том. 2, том. 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] С. Деффнер і С. Кемпбелл, J. Phys. В: Математика. Теор. 50, 453001 (2017).
https://doi.org/10.1088/1751-8121/aa86c6
[11] B. Shanahan, A. Chenu, N. Margolus і A. del Campo, Phys. Преподобний Летт. 120, 070401 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070401
[12] M. Okuyama та M. Ohzeki, Phys. Преподобний Летт. 120, 070402 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.070402
[13] PM Poggi, S. Campbell і 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 та AV Gorshkov, Physical Review X 12, 011038 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011038
[15] JD Bekenstein, Phys. Преподобний Летт. 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, and J. Sonner, Phys. Rev. D 95, 126008 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.95.126008
[18] М. Буков, Д. Селс і А. Полковніков, Physical Review X 9, 011034 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.9.011034
[19] Т. Фогарті, С. Деффнер, Т. Буш і С. Кемпбелл, 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 та GE Santoro, Phys. Преподобний Летт. 103, 240501 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.240501
[22] К. Фуно, Ж.-Н. Zhang, C. Chatou, K. Kim, M. Ueda та A. del Campo, Phys. Преподобний Летт. 118, 100602 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.100602
[23] В. Джованетті, С. Ллойд і Л. Макконе, Nature Photon 5, 222 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2011.35
[24] М. Бо та А. дель Кампо, Physical Review Letters 119, 010403 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.010403
[25] J. Maldacena, SH Shenker і D. Stanford, J. High Energ. фіз. 2016, 106 (2016).
https:///doi.org/10.1007/JHEP08(2016)106
[26] А. І. Ларкін і Ю. Н. Овчинников, Радянський журнал експериментальної і теоретичної фізики 28, 1200 (1969).
http:///adsabs.harvard.edu/abs/1969JETP…28.1200L
[27] K. Hashimoto, K. Murata та R. Yoshii, J. High Energy Phys. 2017, 138 (2017).
https:///doi.org/10.1007/JHEP10(2017)138
[28] M. Hanada, H. Shimada, and M. Tezuka, Phys. Rev. E 97, 022224 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.97.022224
[29] H. Gharibyan, M. Hanada, B. Swingle і M. Tezuka, J. High Energy Phys. 2019, 82 (2019).
https:///doi.org/10.1007/JHEP04(2019)082
[30] Т. Акутагава, К. Хашимото, Т. Сасакі та Р. Ватанабе, 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, and NY Yao, Phys. Преподобний Летт. 126, 030602 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.030602
[32] EB Rozenbaum, S. Ganeshan, and V. Galitski, Phys. Преподобний Летт. 118, 086801 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.086801
[33] H. Shen, P. Zhang, R. Fan і H. Zhai, Phys. B 96, 054503 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.96.054503
[34] N. Tsuji, T. Shitara, and 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, and 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 і DA Wisniacki, Phys Rev E 100, 042201 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.100.042201
[37] J. Chavez-Carlos, B. López-del Carpio, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos та JG Hirsch, Phys. Преподобний Летт. 122, 024101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.024101
[38] A. Keles, E. Zhao і 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 і AM Rey, Nat. Комун. 10, 1581 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-019-09436-y
[40] S. PG, V. Madhok, and A. Lakshminarayan, J. Phys. D: Приклад. фіз. 54, 274004 (2021).
https://doi.org/10.1088/1361-6463/abf8f3
[41] S. Pilatowsky-Cameo, J. Chavez-Carlos, MA Bastarrachea-Magnani, P. Stránský, S. Lerma-Hernández, LF Santos та JG Hirsch, Phys. Rev. E 101, 010202 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.101.010202
[42] Z. Wang, J. Feng і B. Wu, Phys. Дослідження 3, 033239 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033239
[43] C. Yin і A. Lucas, Phys. Rev. A 103, 042414 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042414
А. Китаєв, «Приховані кореляції у випромінюванні Хокінга та тепловому шумі», (2014), доповідь на симпозіумі премії з фундаментальної фізики.
https:///online.kitp.ucsb.edu/online/joint98/kitaev/rm/jwvideo.html
[45] Я. Курчан, Я. Стат. фіз. 171, 965 (2018).
https://doi.org/10.1007/s10955-018-2052-7
[46] N. Tsuji, T. Shitara, and 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 і M. Srednicki, Phys. Преподобний Летт. 123, 230606 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.230606
[49] С. Кунду, Дж. Висока енергія. фіз. 2022, 10 (2022).
https:///doi.org/10.1007/JHEP04(2022)010
[50] С. Паппаларді та Дж. Курчан, SciPost Physics 13, 006 (2022).
https:///doi.org/10.21468/SciPostPhys.13.1.006
[51] С. Паппаларді, Л. Фоїні та Дж. Курчан, SciPost Physics 12, 130 (2022).
https:///doi.org/10.21468/SciPostPhys.12.4.130
[52] С. Грозданов, Фіз. Преподобний Летт. 126, 051601 (2021a), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.051601
[53] M. Heyl, A. Polkovnikov, and S. Kehrein, Phys. Преподобний Летт. 110, 135704 (2013), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.135704
[54] JLF Barbón та E. Rabinovici, J. High Energy Phys. 2003, 047 (2003).
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/11/047
[55] J. Barbón і E. Rabinovici, Fortschritte der Physik 52, 642 (2004).
https:///doi.org/10.1002/prop.200410157
[56] K. Papadodimas і S. Raju, Phys. Преподобний 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, and M. Tezuka, J. High Energ. фіз. 2017, 118 (2017a).
https:///doi.org/10.1007/JHEP05(2017)118
[58] J. Cotler, N. Hunter-Jones, J. Liu та B. Yoshida, J. High Energy Phys. 2017, 48 (2017b).
https:///doi.org/10.1007/JHEP11(2017)048
[59] ML Mehta, Випадкові матриці (Elsevier/Academic Press, 2004).
https://www.elsevier.com/books/random-matrices/lal-mehta/978-0-12-088409-4
[60] F. Haake, M. Kuś, and R. Scharf, Z. Physik B – Condensed Matter 65, 381 (1987).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01303727
[61] Б. Бертіні, П. Кос і Т. Просен, Physical Review Letters 121, 264101 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.264101
[62] Z. Xu, LP García-Pintos, A. Chenu та A. del Campo, Phys. Преподобний Летт. 122, 014103 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.014103
[63] A. del Campo і T. Takayanagi, J. High Energy Phys. 2020, 170 (2020).
https:///doi.org/10.1007/JHEP02(2020)170
[64] Z. Xu, A. Chenu, T. Prosen і A. del Campo, Phys. B 103, 064309 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.103.064309
[65] J. Cornelius, Z. Xu, A. Saxena, A. Chenu та A. del Campo, Phys. Преподобний Летт. 128, 190402 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.190402
[66] RE Prange, Phys. Преподобний Летт. 78, 2280 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.2280
[67] F. Calogero, Journal of Mathematical Physics 12, 419 (2003), видавець: Американський інститут фізики AIP.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665604
[68] Б. Сазерленд, Дж. мат. фіз. 12, 246 (1971), видавець: Американський інститут фізики.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1665584
[69] P. Claus, M. Derix, R. Kallosh, J. Kumar, PK Townsend, and A. Van Proeyen, Phys. Преподобний Летт. 81, 4553 (1998), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.4553
[70] GW Gibbons і PK Townsend, Physics Letters B 454, 187 (1999).
https://doi.org/10.1016/S0370-2693(99)00266-X
[71] О. Лехтенфельд і С. Нампурі, Physics Letters B 753, 263 (2016).
https:///doi.org/10.1016/j.physletb.2015.11.083
[72] FDM Haldane, Phys. Преподобний Летт. 67, 937 (1991), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.937
[73] Ю.-С. Wu, Phys. Преподобний Летт. 73, 922 (1994), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.922
[74] MVN Murthy і R. Shankar, Phys. Преподобний Летт. 73, 3331 (1994), видавець: Американське фізичне товариство.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.73.3331
[75] Дж. Харамільо, М. Бо та А. д. Campo, New J. Phys. 18, 075019 (2016), видавець: IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/7/075019
[76] A. d. Campo, New J. Phys. 18, 015014 (2016), видавець: 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, на Конференції з фізики нейтронів за часом прольоту (1956) стор. 1–2.
[79] A. Chenu, IL Egusquiza, J. Molina-Vilaplana та A. del Campo, Sci. Доповідь 8, 12634 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-018-30982-w
[80] А. Чену, Дж. Моліна-Вілаплана та А. дель Кампо, Квант 3, 127 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-03-04-127
[81] O. Bohigas, MJ Giannoni та C. Schmit, Phys. Преподобний Летт. 52, 1 (1984a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.52.1
[82] O. Bohigas, MJ Giannoni та C. Schmit, J. Physique Lett. 45, 1015 (1984b).
https:///doi.org/10.1051/jphyslet:0198400450210101500
[83] M. Kuś, R. Scharf і 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 і MV Berry, EPL 5, 383 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/5/001
[85] F. Haake і DL Shepelyansky, EPL 5, 671 (1988).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/5/8/001
[86] RF Fox і TC Elston, Phys. Rev. E 50, 2553 (1994).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.50.2553
[87] С. Чоудхурі, А. Сміт, Б. Е. Андерсон, С. Гоуз і П. С. Джессен, Nature 461, 768 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08396
[88] Ф. Хааке, Квантові ознаки хаосу (Springer Berlin, Гейдельберг, 2010).
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-05428-0
[89] J. Wang and J. Gong, Phys. Преподобний Летт. 102, 244102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.244102
[90] J. Wang and J. Gong, Phys. Rev. E 81, 026204 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.81.026204
[91] К. Бхаттачарія, J. Phys. В: Математика. Буття 16, 2993 (1983).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/16/13/021
[92] С.А. Хартнолл і А.П. Маккензі, «Планківське розсіювання в металах», (2022), arXiv:2107.07802 [cond-mat, physics: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
Цитується
Не вдалося отримати Перехресне посилання, наведене за даними під час останньої спроби 2022-11-03 18:29:27: не вдалося отримати цитовані дані для 10.22331/q-2022-11-03-852 з Crossref. Це нормально, якщо DOI був зареєстрований нещодавно. Увімкнено SAO / NASA ADS даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2022-11-03 18:29:27).
Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.
