Periodic drives are a common tool to control physical systems, but have a limited applicability because time-dependent drives generically lead to heating. How to prevent the heating is a fundamental question with important practical implications. We address this question by analyzing a chain of coupled kicked rotors, and find two situations in which the heating rate can be arbitrarily small: (i) linear stability, for initial conditions close to a fixed point, and (ii) marginal localization, for drives with large frequencies and small amplitudes. In both cases, we find that the dynamics shows universal scaling laws that allow us to distinguish localized, diffusive, and sub-diffusive regimes. The marginally localized phase has common traits with recently discovered pre-thermalized phases of many-body quantum-Hamiltonian systems, but does not require quantum coherence.
Dynamical Localization of Coupled Relativistic Kicked Rotors
周期性驱动的转子是一种原型模型,其在经典区域中表现出向混沌的转变,在量子区域中表现出动力学局域化(与安德森局域化相关)。在最近的工作中[Phys. Rev. B 94,085120(2016)],A. C. Keser等人考虑了耦合量子被踢转子的多体推广,并表明在特殊的可积线性情况下,动力学局域化在相互作用中幸存下来。通过与多体局域化类比,这种现象被称为动态多体局域化。在目前的工作中,我们研究了不可积模型的单和耦合量子相对论踢转子(QRKRs)之间的差距,传统的二次转子和可积线性模型的桥梁。对于一个单一的QRKR,我们补充了最近的角动量空间动力学的分析与自旋动力学的研究。我们对两个和三个耦合QRKR的分析以及在多体线性模型中证明的局域化表明,动力学局域化存在于少体系统中。此外,QRKR和线性转子模型之间的关系意味着,动力学多体局域化可以存在于一般的,不可积的多体系统。由于多体线性模型是多体QRKR的高角动量极限,局域化通常是由Anderson机制和极限可积性之间复杂的相互作用引起的。我们还分析了两个耦合的QRKR在非常不寻常的超弹道制度的动力学,并发现共振条件放松,由于相互作用。最后,我们提出了光晶格中冷原子QRKR模型的实验实现。
Unconventional quantum criticality in the kicked rotor
$d$非公度频率驱动的量子反冲转子(QKR)实现了$d$维无序金属的普适类.对于$d>3$,该系统表现出安德森金属-绝缘体转变,已观察到的原子光学实现的框架内。然而,在QKR中缺乏真正的随机性反映在安德森普适类之外的临界现象中。具体地说,该系统表现出很强的敏感性,其有效普朗克常量$\tilde h \equiv 4π/q$的代数性质。对于整数$q$,系统可能处于全局可积状态,处于以发散响应系数为特征的“超金属”构型,安德森局域化,金属化,或表现出这些相之间的转变。我们提出了不同的$q$值和有效的维数的数值数据,重点是参数配置,可以访问实验研究。
Symmetry-Induced Logarithmic Relaxation in the Quantum Kicked Rotor
Université de Toulouse, CNRS, UPS(图卢兹大学);Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, Université de Toulouse, CNRS(碰撞聚合反应实验室,图卢兹大学);Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学);Université Côte d’Azur, CNRS, INPHYNI(蔚蓝海岸大学);Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心)