Quantum correlations as probes of chaos and ergodicity
多量子比特系统中量子关联的长时间平均行为,集体建模为踢顶,在这里解决。量子关联的动力学产生的行为,如纠缠,不和谐,并发,如以前研究的,贝尔关联函数和纠缠,如本研究所确定的,是一个功能的初始本地化相干态。它们的长时间平均值再现了踢顶的粗粒度经典相空间结构,这些结构通常与混沌和规则区域形成鲜明对比。除了在大量量子比特的半经典区域中提供这种对应关系的数值证据外,我们还使用最近基于transmons的实验数据来探索3量子比特踢顶的深量子区域。量子相关性在多大程度上可以被视为混沌的量子签名,以及在何种程度上的各种相关措施是相似的或不同的讨论。
2018-02-10 quant-ph
Unified Probe of Quantum Chaos and Ergodicity from Hamiltonian Learning
Harvard University(哈佛大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);QuEra Computing Inc.(QuEra计算公司);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文提出基于哈密顿学习的度量方法,统一探测量子混沌与遍历性,区分不同区域并量化混沌和遍历性,为量子模拟器提供实验方法。
2026-11-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Growth of a renormalized operator as a probe of chaos
我们提出在全息重整化群流下演化的算子的尺寸将随尺度线性增长,并将这种行为解释为混沌束缚饱和的表现。为了验证这一猜想,我们研究了两个不同的玩具模型中的运营商增长。第一个是一个MERA类张量网络建立从一个随机酉电路与运营商的大小定义使用集成的时间有序相关器(OTOC)。第二个模型是一个完美张量的纠错码,运算符的大小是使用实现逻辑运算符的单点物理运算符的数量来计算的。在这两种情况下,我们观察到线性增长。
2022-11-12 hep-th quant-ph
Diagnosing First and Second Order Phase Transitions with Probes of Quantum Chaos
我们利用两个量子混沌探针:时间外的有序化子(OTOC)和由能级间距统计得到的$r$参数来研究量子相变。特别是,我们地址与量子退火或反向退火的$p$自旋模型。量子退火引发一阶或二阶相变,这对量子器件的性能至关重要。我们发现基态的时间平均OTOC和平均$r$ -参数在相应的转变点附近的变化行为,诊断相变。此外,它们可以通过它们在量子跃迁点处的行为来识别相变的阶次(一阶或二阶),在一阶(二阶)相变的情况下,量子跃迁点突然(平滑)变化。
2020-10-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Krylov Complexity as a Probe for Chaos
本文通过解析和数值方法研究 Krylov 复杂度的时间演化,发现其饱和动力学可区分混沌与可积系统,混沌系统在有限时间达到饱和值,可积系统则从下方缓慢趋近。
2025-08-05 hep-th quant-ph
Chaos and complexity by design
我们利用幺正设计的方法研究了量子混沌与伪随机性之间的关系。随机性的自然探测是“框架势”,其通过酉$k$ -设计来最小化,并测量Haar随机酉系综与另一系综之间的$2$ -范数距离。超时间序(OTO)四点关联函数是研究量子混沌的一个很好的工具。我们证明了非时间阶$2k$点扩散子的推广的范数平方与$k$第帧势成正比,从而提供了混沌与伪随机之间的定量联系.此外,我们证明了这些$2k$ -点的泡利算子完全确定$k$ -折叠通道的酉算子的合奏。最后,我们使用一个计数参数,以获得一个下限的量子线路复杂性的框架潜力。这提供了混沌、复杂性和随机性之间的直接联系。
2017-04-13 hep-th quant-ph
Sensing quantum chaos through the non-unitary geometric phase
量子混沌通常通过其对给定系统的能谱的统计影响来表征。在这项工作中,我们提出了一个退相干机制来感知量子混沌。多体量子系统的混沌性质是通过研究系统在退相相互作用下耦合到它的探针的长时间动力学中产生的影响来感知的。通过引入一个有效的平均退相干因子的概念,我们表明,修正的几何相位获得的探针相对于其单一的演变可以利用作为一个强大的工具,用于检测可积到混沌过渡的多体量子系统,它是耦合。这种传感机制被验证的几个系统具有不同类型的对称性,无序,甚至在存在的长程相互作用,证明了它的普遍性。
2021-04-13 quant-ph
Elastic enhancement factor as a quantum chaos probe
最近发展的共振散射理论的瞬态从规则到混沌的内部动力学激发了新的兴趣的问题的弹性增强现象。我们重新审视的问题,实验观察到的弹性增强因子的值可以告诉我们的中间系统的动力学特性。首先注意到一个显着的连接,这个因素与时间延迟方差的情况下,标准的高斯合奏,然后我们证明了这种关系的普遍性质。这就把我们的问题归结为在整个过渡区计算Dyson二进制形状因子的问题。然后,我们以不具有时间反演对称性的系统为例,证明了增强可以作为内部混沌程度的度量。
2012-12-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
Probe Signatures of Quantum Chaos with Quantum Sensing
Institute of Fundamental and Transdisciplinary Research, Institute of Quantum Sensing and Institute for Advanced Studies in Physics, Zhejiang University(浙江大学基础与跨学科研究院、量子感知研究所和物理高等研究院);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
该研究通过量子传感协议建立谱形式因子(SFF)与量子费舍尔信息(QFI)的关联,证明QFI具有自平均性,可实现低噪声实验测量,揭示了量子噪声与量子混沌特征的联系。
2026-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas math-ph
Signatures of quantum chaos of Rydberg dressed bosons in a triple-well potential
该研究分析三阱势中 Rydberg dressed 玻色子的平均场与量子动力学,揭示 Lyapunov 指数、Wigner-Dyson 能级统计、纠缠熵及粒子数方差所标识的量子混沌特征。
2023-06-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of quantum chaos and complexity in the Ising model on random graphs
Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育研究所浦那分校)
研究了有限大小的Erdős-Rényi图上的混合场量子伊辛模型中的量子混沌特征,通过可扩展的近 term 量子设备探针,探讨了图连通性对系统从局域态到混沌态再到可积分极限的过渡,揭示了变分算法性能的可能影响。
2026-07-10 cond-mat.dis-nn hep-th quant-ph
Entanglement revivals as a probe of scrambling in finite quantum systems
量子猝灭后的纠缠演化成为区分可积与混沌(不可积)量子多体动力学的工具之一。按照这种思路,在这里,我们建议在纠缠熵的复苏提供了一个有限大小的诊断基准的目的。事实上,可积模型显示出周期性的复苏,表现在有限系统中块纠缠熵的下降。另一方面,在混沌系统中,初始相关性分散在全局自由度中(信息置乱),并且这种下降被抑制。我们发现,而对于可积系统的倾角的纠缠的一个固定长度的间隔的高度衰减作为一个幂律与总系统的大小,在打破可积性观察到一个更快的衰减,信号强烈的混乱。我们的研究结果进行了检查,在自由费米子和自由玻色子理论的精确数值技术,并与时间相关的密度矩阵重整化群在相互作用的可积和混沌模型。
2020-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical irreversibility and local decoherence in quantum many-body chaos
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Center for Theoretical Physics of Complex Systems, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院复杂系统理论物理中心)
通过Choi echo协议研究自旋链中单自旋的退相干,发现可积系统中的相干输运可模仿混沌系统的平均弛豫,导致谱混沌误判。
2026-07-01 quant-ph
Quantum chaos and ensemble inequivalence of quantum long-range Ising chains
利用大尺度精确对角化方法研究了具有长程幂律相互作用的横场中的量子伊辛链,该相互作用按指数$α$衰减。在本征值和本征态的水平上,我们数值研究了量子混沌和本征态热化的各种探测。能级间距统计给出了一个明显的信号,表明它是Wigner-Dyson分布,因此也表明它是在所有$α>0$值上的量子混沌。然而,对于$α<1$,我们发现微正则熵是非凸的。这是由于$α<1$的光谱以能量分离的多重态组织。虽然量子混沌行为在单个多重态中发展,但许多多重态并不重叠,也不相互混合,正如我们在分析和数值上所争论的那样。我们的研究结果表明,一小部分的多重态可以持续在低能量的$α\ll 1$,即使是大的$N$,引起合奏不等价。
2021-09-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Probing of quantum dissipative chaos by purity
本文将量子态的纯度应用于混沌耗散动力学的研究。为了实现这一目标,从激发数和振荡态纯度的角度对非线性耗散振子(NDO)的规则态和混沌态进行了比较分析。在我们的半经典方法中,混沌区域是通过Poincaré截面上的奇异吸引子和李雅普诺夫指数来识别的,而量子区域中的状态是通过Wigner函数来处理的。具体地说,有趣的量子纯度效应,伴随着混沌动力学在本文中阐明的NDO系统驱动的:(i)一个时间调制的字段,或(ii)一系列的脉冲与高斯时间相关的包络。
2013-09-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Signatures of quantum chaos in an out-of-time-order tensor
本文借鉴墨滴实验提出可实验测量的 OTOM,以小型量子探针表征量子过程置乱能力,并在随机幺正过程和量子受击转子中验证其混沌标识作用。
2023-07-18 quant-ph
Quantum probe spectroscopy for cold atomic systems
研究了光晶格上局域耦合到量子气体的二能级杂质。对于杂质和气体之间的依赖于状态的相互作用,我们表明,它的演变编码的信息在耦合站点的气体的局部激发光谱。在此基础上,我们设计了一种非破坏性的方法来探测系统的激发在较宽的能量范围内通过测量的状态,使用标准的原子光学方法。我们用量子晶格系统的数值模拟来说明我们的研究结果,包括量子探针上的实际退相噪声,并讨论了探针退相速率的实际限制,以充分解决常规和混沌光谱。
2018-10-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Early-Time and Late-Time Quantum Chaos
研究了正则化两点非时序关联函数的海森堡平均与玻色量子力学中两点谱形状因子之间的关系。并讨论了对所有偶点的推广。我们还将玻色量子力学直接推广到非相互作用标量场理论。最后,我们发现相干态和大$N$方法在后期研究中是有用的。我们发现,海森堡平均可以简化相干态的计算。因此,这为通过相干态探测后期量子混沌提供了一种简单的方法。大- $N$结果也与大- $N$量子力学中的$N=3$数值结果相当.这证明了玻色子量子力学中的大$N$技术可以探测到较晚的时间,而不能探测到较早的时间。由于从$N=3$的数值结果中可以捕捉到大- $N$的定量行为,因此在实验中实现应该是可能的。
2020-05-17 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Operator Noncommutativity and Irreversibility in Quantum Chaos
我们认为,量子混沌的两个不同的探针,即,两个不等时算子的非对易性的增长和时间反演试验中的不可逆性程度对于初始定域态是等价的。我们证实这一点的相互作用不可积多体系统和量子踢转子。我们的研究结果表明,三点出的时间有序的recruitators主导的增长平方换向器的初始局域化状态,在形成鲜明对比的四点出的时间有序的recruitators已被广泛研究的热初始状态。
2018-12-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhancing light-matter coupling for exploring chaos in the quantum Rabi model
Fuzhou University(福州大学);RIKEN(理化学研究所)
通过反压缩变换增强光-物质耦合,实现量子拉比模型中混沌现象的探索,无需超强耦合。
2026-03-10 quant-ph
Adiabatic Gauge Potential as a Tool for Detecting Chaos in Classical Systems
本研究将量子力学中的绝热量规势应用于经典FPUT与Toda模型,通过其时间方差区分不同混沌区域,关联混沌与扩散类型,提出混沌起始时间探测方法,验证了时间层级关系,为经典系统混沌检测提供了新工具。
2025-05-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Quantum Liang Information Flow vs. Out-of-Time-Order Correlators as Chaos Diagnostics in the Mixed-Field Ising Chain
研究比较了量子李昂信息流与反序相关子群在混合场伊辛链中作为混沌诊断的性能,发现QLIF的早期时间幂律增长和波前传播速度受本地哈密顿量结构控制,且QLIF信号强度对初始态敏感,时间积分QLIF可作为晚期混沌诊断工具。
2026-03-16 quant-ph
Characterizing the transition from topology to chaos in a kicked quantum system
本文研究了耦合自旋1/2粒子的周期性驱动量子陀螺中从拓扑到混沌的转变,发现束缚态在踢击强度增大时增殖并因有限尺寸效应交叠而退局域化,据此提出解析预测并得到数值验证,还提出区分混沌与规则行为的动力学探针。
2025-06-25 quant-ph
Probing many-body quantum chaos with quantum simulators
谱形状因子(SFF)是表征多体量子混沌的能量本征值统计特性的重要参数。此外,可以定义部分光谱形状因子(PSFF),其涉及多体系统的子系统。他们提供了独特的见解,多体系统的能量本征态统计,因为我们显示在分析的基础上的随机矩阵理论和本征态热化假设。我们提出了一个协议,允许在量子多体自旋模型的SFF和PSFF的测量,随机测量的框架内。为了探索量子多体系统的动力学性质,我们的方案采用了在单个实验中不同时间施加的局部随机操作的统计相关。我们的协议提供了一个统一的测试平台,以探测多体量子混沌行为,热化和多体局域化在封闭的量子系统,我们说明与数值模拟的哈密顿和Floquet多体自旋系统。
2022-02-04 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Probing quantum chaos near a wormhole throat with a circular string
School of Science, Guangxi University of Science and Technology(广西科技大学理学院);Department of Physics, Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学物理系基础物理与量子技术研究所);Department of Applied Physics, College of Science, China Agricultural University(中国农业大学理学院应用物理系)
本文通过圆弦的量子涨落探测虫洞喉附近的量子混沌,利用OTOC振幅分析,发现两种虫洞几何中均存在有限时间指数增长,并提出了可转移的非全息诊断框架。
2026-09-23 gr-qc hep-th quant-ph
Isospectral twirling and quantum chaos
我们发现,最重要的措施,量子混沌一样的框架潜力,扰码,Loscherkman回声,和时间顺序的调制器(OTOC)可以描述的统一框架的等谱旋转,即哈尔平均的$k$倍酉信道。我们表明,这样的措施,然后可以总是投在期望值的形式的等谱旋转。在文献中,量子混沌有时通过谱来研究,有时通过产生动力学的哈密顿量的本征向量来研究。我们表明,通过利用随机矩阵理论,这些措施的量子混沌清楚地区分有限的时间配置文件的探针量子混沌对应的混沌谱给出的高斯酉Entrance(GUE)从可积谱给出的泊松分布和高斯对角Entrance(GDE)。另一方面,我们表明,渐近值依赖于本征向量的哈密顿量。我们看到,具有本征向量稳定态的哈密顿量的等谱旋转不具有混沌特征,不像那些本征向量取自Haar测度的哈密顿量。作为一个例子,与通用资源相比,Clifford资源获得的OTOC衰减到更高的值。最后,我们展示了一类可积模型和量子混沌之间的OTOC行为的交叉。
2021-07-14 quant-ph
NMR studies of quantum chaos in a two-qubit kicked top
利用核磁共振技术在一对自旋为1/2的原子核组成的双量子比特系统中实现了量子混沌踢顶模型。基本的非线性相互作用是通过间接的自旋-自旋耦合实现的,而线性反冲是通过射频脉冲实现的。在不同数量的踢后,量子态层析成像被用来重建单量子比特密度矩阵,使用它我们可以提取各种度量,如冯诺伊曼熵,胡西米分布和李雅普诺夫指数。这些措施使得研究与经典相空间的对应关系,以及探索量子混沌的独特特征,如对称性和时间周期性的两个量子比特踢顶。
2018-10-29 nlin.CD quant-ph
Unsupervised Techniques to Detect Quantum Chaos
本文提出用无监督神经网络(自组织映射)直接从哈密顿矩阵检测量子混沌,无需对角化,并在随机图单体哈密顿量上验证了从可积到混沌谱统计的转变可被该方法识别。
2025-07-17 nlin.CD quant-ph
Diagnosing quantum chaos with out-of-time-ordered-correlator quasiprobability in the kicked-top model
虽然经典混沌已经成功地用一致的理论和直观的技术来表征,例如使用李雅普诺夫指数,但量子混沌仍然知之甚少,以及它与多体纠缠和信息置乱的关系。我们考虑一个基准系统,踢顶模型,它显示在经典版本中的混沌行为,并着手表征量子的情况下,一个彻底的诊断混沌和纠缠的增长时间。作为一种新的工具,量子混沌的表征,我们在此范围内引入的准概率分布背后的时间有序关联函数(OTOC)。我们计算了这种分布的累积非经典性,它已经被证明优于简单使用OTOC作为探针来区分可积和不可积的哈密顿量。为了提供一个彻底的比较分析,我们对比的行为的非经典纠缠措施,如三方互信息的哈密顿量以及纠缠熵。我们发现,系统的初始状态将躺在“海的混沌”在经典的踢顶模型,表现出,随着时间的推移,与混沌行为和纠缠产生的封闭量子系统的特性。我们证实了这一迹象,捕捉它与这种新的OTOC为基础的措施。
2022-01-20 quant-ph
Chaos and thermalization in open quantum systems
本工作将本征态热化假设扩展到开放量子系统,引入Liouvillian谱带概念,提出Liouvillian版本的ETH,并通过随机Liouvillian和驱动-耗散自旋链验证,表明热化表现为相干振荡抑制和无结构动力学,对多体开放系统控制有实际意义。
2025-05-23 quant-ph
Towards the Web of Quantum Chaos Diagnostics
我们研究了三个量之间的联系,可以用作量子混沌的诊断,即,无序相关器(OTOC)、Loschlavecho(LE)和复杂度。我们推广OTOC和LE之间的连接无限维和高阶OTOC和多重LE。提出了这种内在关系的新应用。我们还提出了一个特定的电路复杂性和LE之间的关系,通过使用反相振荡器模型。这些关系标志着这三种量子混沌探测之间更深层次的联系。
2021-05-25 gr-qc hep-th quant-ph
Analytical determination of multi-time correlation functions in quantum chaotic systems
Sofia University "St. Kliment Ohridski"(索非亚大学);University of Exeter(埃克塞特大学)
本文从随机矩阵理论出发,解析推导了量子混沌系统中多点关联函数(含OTOC)的时间依赖,发现其与粗粒化波函数的傅里叶变换相关,并通过自旋链数值实验验证,探讨了对马尔可夫性和量子回归的启示。
2025-10-24 quant-ph
Hayden-Preskill recovery in chaotic and integrable unitary circuit dynamics
本研究以Hayden-Preskill恢复为动力学探针,分析不同幺正电路模型的信息输运与置乱特征,揭示其可区分混沌与可积行为,对特征动力学性质敏感。
2024-07-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.CD
Quantum Chaos Diagnostics for non-Hermitian Systems from Bi-Lanczos Krylov Dynamics
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(UAM/CSIC理论物理研究所);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);Pohang University of Science and Technology(韩国科学技术院);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Gwangju Institute of Science and Technology(光州科学技术研究院)
本文提出利用双兰茨科斯Krylov动力学计算Krylov复杂性,用于诊断非厄米特系统中的量子混沌,验证了其在区分混沌和可积分相方面的有效性。
2026-09-17 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Investigation of quantum chaos in local and non-local Ising models
Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所);Ershad Damavand Institute of Higher Education(厄沙德达马万德高等教育学院)
研究通过分析伊辛模型中非局部耦合对量子混沌的影响,揭示其加速混沌发展和增强动态复杂性的机制。
2025-12-25 hep-th quant-ph
Fidelity Decay as an Efficient Indicator of Quantum Chaos
最近的工作已经将微扰量子模型中的保真度衰减类型与相关经典模型中的混沌存在联系起来。我们证明了一个系统的保真度衰减率在反复扰动下可以有效地测量量子信息处理器,并分析了条件下,该指标是一个可靠的探针量子混沌和相关的统计特性的未扰动系统。衰减的类型和速率不依赖于未扰动系统的本征值统计,而是依赖于系统在扰动算子本征基中的本征向量统计。对于随机特征向量统计,衰减是指数的,其速率精确地由扰动的能谱的方差固定。因此,即使是经典的正则模型也可以在一般的量子扰动下表现出指数保真度衰减。这些结果澄清了哪些微扰可以区分经典正则和混沌量子系统。
2003-01-02 nlin.CD quant-ph
Dynamical entanglement transition in the probabilistic control of chaos
我们发现了一个由局域序参量所预示的受监控量子系统中的动态纠缠跃迁。传统上,混沌系统可以被随机控制到不稳定的周期轨道上,并表现出受控和不受控的相位作为施加控制的速率的函数。我们证明了这种控制跃迁在开放量子系统中是持续存在的,在开放量子系统中,控制是通过局部测量和幺正反馈实现的。从一个简单的经典模型与已知的控制过渡,我们定义了一个量子模型,表现出一个扩散之间的混沌体积定律纠缠相和一个解纠缠控制相的过渡。与监控量子线路中的其他纠缠跃迁不同,这种跃迁也可以通过关联函数来探测,而无需解析单个量子轨迹。
2022-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Random Matrix Theory of the Isospectral twirling
利用等谱旋扭的概念,系统地研究了Hamilton算子等谱系综的动力学性质,拓展了文献[1]的研究范围和方法。[1]的文件。哈密顿量的相关集合是由显着谱概率分布定义的。高斯酉系综(GUE)描述了一类量子混沌哈密顿,而对应于泊松和高斯对角系综(GDE)的谱描述了非混沌的可积动力学。我们计算了量子多体系统分析中几类重要量的等谱旋转:框架势,Loschirt回波,OTOC,纠缠,三方互信息,相干性,到平衡态的距离,量子电池中的工作和CP映射的扩展。此外,我们在这些合奏随机矩阵理论的平均值,并显示这些数量清楚地区分混沌量子动力学从非混沌的。
2021-03-08 quant-ph
Krylov complexity from integrability to chaos
我们应用量子复杂性的概念,称为“Krylov复杂性”,研究系统从可积到混沌的演化。为了这个目的,我们调查的可积XXZ自旋链,丰富的可积性打破变形,允许一个可积性和混沌行为之间的插值。K-复杂度可以通过其在可积阶段被抑制并随着系统被驱动到混沌阶段而增加的后期饱和值来作为底层系统的可积或混沌性质的探针。此外,我们归因于(下)饱和的后期约束的Lanczos序列中存在的混乱的量,通过映射的复杂性演变到一个辅助的非对角安德森跳跃模型。我们比较了K-复杂度在混沌阶段的后期饱和度与随机矩阵系综的后期饱和度,发现混沌系统确实在适当的对称类中接近RMT行为。我们调查的结果上的两个关键成分的K-复杂性的依赖性:动力学的哈密顿算子和字符的运营商的时间依赖性如下。
2022-08-10 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Universal Dynamical Response to Slow Driving in Chaotic Systems
Boston University(波士顿大学)
提出基于慢驱动下稳态稳定性的经典与量子混沌统一视角,通过速度-费舍尔信息发散刻画混沌动力学,并关联不可逆熵产生。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Ergodic and chaotic properties in Tavis-Cummings dimer: quantum and classical limit
该研究利用Tavis-Cummings二聚体平台,探究自俘获与可积性/混沌的关系,通过随机矩阵诊断和Lyapunov指数分析,揭示了经典-量子对应及开放系统中的混沌特性。
2024-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
The minimum error probability of quantum illumination
量子照明是一种通过量子探针在噪声环境中检测目标存在的技术。我们证明了双模压缩真空态是非对称鉴别情形下量子照明的最佳探针,目标是在给定假阴性概率的情况下,使假阳性概率的衰减率最小.双模压缩真空态的量子照明提供了一个6 dB的优势,在错误的概率指数相比,相干态的照明。更先进的量子照明策略是否可以提供进一步的改进,一直是一个长期悬而未决的问题。我们的基本结果证明,考虑更多的奇异量子态,如多模纠缠态,将一无所获。我们的证明是基于一个新的基本熵不等式的噪声量子高斯衰减器。我们还证明了,没有访问的量子存储器,量子照明的最佳探针是相干态。
2018-07-02 math-ph math.MP quant-ph
Speed-Fisher Information: Chaos and Irreversibility in Classical and Quantum Dynamics
Boston University(波士顿大学)
本文提出速度-费雪信息作为统一框架,通过系统对慢驱动的敏感性表征经典与量子混沌,并关联不可逆熵产生,发现混沌表现为该信息随协议时间发散,且受低频谱权重控制,并识别出普朗克时间尺度下的独特量子标度。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Husimi-Wigner representation of chaotic eigenstates
就像相干态可以被认为是量子点一样,它对全希尔伯特空间的因子空间的限制可以被解释为量子平面。这种因子相干态与完全纯态的重叠类似于量子截面。它定义了余因子希尔伯特空间中的一个约化纯态。对应于一组完整的平行量子截面的所有维格纳函数的集合定义了Husimi-Wigner表示。它占据了一个中间地带之间的激烈抑制非经典功能,胡西米功能的特点,和令人生畏的复杂性更高的维维格纳函数。在分析了这些功能的简单状态,我们利用这种新的表示作为一个探针的数值计算的混沌哈密顿本征态。单个的二维维格纳函数类似于半经典量子化态的维格纳函数,但是规则的环形图案被位错打破。
2007-05-19 nlin.CD quant-ph
Diagnosing chaos with projected ensembles of process tensors
Trinity College Dublin(都柏林三一学院);Universität zu Köln(科隆大学);Institut für Theoretische Physik, Universität zu Köln(科隆大学理论物理研究所);Monash University(蒙纳士大学);Singapore University of Technology and Design(新加坡科技设计大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文提出基于过程张量投影集合的细粒度量子混沌探测方法,揭示了混沌与可积分动力学在高阶矩中的纠缠结构差异,通过多体动力学模拟验证了其有效性。
2026-05-15 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Krylov complexity as an order parameter for quantum chaotic-integrable transitions
本文提出Krylov复杂度峰(KCP)可作为量子混沌的序参量,并在质量变形与稀疏Sachdev-Ye-Kitaev模型中验证其能有效识别混沌-可积转变,且与谱统计和OTOC结果一致。
2025-02-27 hep-th nlin.CD quant-ph
Quantum mutual information as a robust probe of integrability in open quantum systems
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-钱德拉研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
提出基于Haar平均总关联和(aSTC)的框架,利用其长时间平均值和时间涨落区分可积与混沌动力学,在非马尔可夫噪声下比OTOC更具鲁棒性。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Stirring the false vacuum via interacting quantized bubbles on a 5564-qubit quantum annealer
利用5564量子比特量子退火机实时观测假真空衰变中的量子化气泡形成,开发有效模型描述气泡产生与相互作用,并验证其在耗散下的准确性,为探索计算难解系统的假真空晚期动力学奠定基础。
2024-06-20 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Operator front broadening in chaotic and integrable quantum chains
作为研究多体量子混沌的一种方法,幺正时间演化下的算符扩展引起了人们的广泛关注。虽然像超时序量子数(OTOC)这样的量确实可以区分相互作用和非相互作用系统,但它们在多大程度上可以真正诊断多体量子系统中的混沌{ \it vs}可积动力学仍然不清楚。在这里,我们使用矩阵乘积算子(MPO)和分析技术的组合,分析在一般的一维多体量子系统中的算子扩展,专注于运营商{ \em权}。首先,我们表明,虽然小键尺寸MPO允许一个捕捉指数衰减的尾部的运营商前面,在协议与早期的结果,他们导致显着的定量和定性错误的实际前线-定义的最大权。我们发现,而操作符前扩大扩散在可积和混沌相互作用的自旋链,精确的形状和缩放的高度在可积系统是反常的所有可访问的时间。我们解释这些结果使用准粒子图片。这提供了一个尖锐的,虽然相当微妙的多体量子混沌在运营商面前的签名。
2021-09-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th