Editorial: New Frontiers in Holographic Duality -- From quantum complexity and black holes to hydrodynamics and neutron stars
在过去的25年里,全息对偶性彻底改变了我们对规范理论、量子多体系统以及量子黑洞的理解。这个专题是一个关于全息对偶的基本原理及其应用的最新进展的评论文章的集合,特别关注它在很大程度上是跨学科的几个领域。其目的是提供一个足够的背景相关的现象学和其他理论领域,如量子信息理论的研究人员的主要专长是在量子领域,弦和重力,也是必要的概念和全息术的方法,研究人员在其他领域,使这些最新的发展可以掌握,并希望进一步发展更广泛的社会。与基本方面有关的主题包括在量子纠错的框架内理解全息术中的体时空重建以及在解决量子黑洞信息悖论方面的惊人进展;量子复杂性及其在将全息术与量子信息理论联系起来方面的基本作用;介绍了量子黑洞中信息镜像和置乱的量子模拟器的理论和实验进展,以及通过虫洞进行的远程传输,并对虫洞进行了教学评论。与应用全息术相关的主题包括流体动力学吸引子的应用及其唯象意义,中子星中QCD物质状态方程的建模,以及最后估计强子对μ子$g-2$的光-光散射的贡献。
2022-10-07 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Quantum Cohomology and Quantum Hydrodynamics from Supersymmetric Quiver Gauge Theories
本文研究了N = 2超对称规范理论、量子上同调和流体力学型量子可积系统之间的联系。我们考虑A型和D型ALE空间上的规范理论,并讨论它们如何描述相应的Nakajima的类簇的量子上同调。我们还讨论了如何在规范理论中对局域BPS观测量的精确估计可以用来计算自旋Calogero可积系统和自旋中长波流体动力学的量子哈密顿量的谱。这是明确地获得了由Bethe Anketman方程提供的规范规范理论在其邻接矩阵。
2015-05-26 hep-th math-ph math.MP
Hydrodynamics of simply spinning black holes & hydrodynamics for spinning quantum fluids
我们发现在大的简单旋转的五维Anti-de Sitter黑洞中存在流体动力学行为。这些都是对偶的自旋量子流体,通过从弦论构建的AdS/CFT对应。由于角动量在系统中引入的空间各向异性,流体动力学输运系数分为一组纵向和另一组横向的角动量。给出了两种剪切粘度、纵向动量扩散系数、两种声速和声衰减系数的解析表达式。这些系数之间的已知关系一般化,包括依赖角动量。剪切粘度与熵密度之比在0和1/(4 $π$)之间变化,具体取决于剪切方向。这些结果可以应用到最近报道的涡旋流体最多的重离子碰撞中。顺便指出,大的简单自旋的五维Myers-Perry黑洞对于所有低于极值的角动量都是微扰稳定的。
2020-10-29 hep-ph hep-th nucl-th
Transport and response coefficients in second-order dissipative relativistic hydrodynamics with quantum corrections: probing the quark-gluon plasma
本文在流体/引力对偶中引入包含量子修正的泛函测度,提出了二阶耗散相对论流体动力学中输运与响应系数的修正,并通过QGP体粘度与熵密度比的实验范围证实了该测度的存在。
2025-05-29 hep-th nucl-th
Quantum Hydrodynamics from Large-n Supersymmetric Gauge Theories
本文研究了周期有限差分中长波流体动力学系统与Calogero型和Ruijsenaars型可积多体模型之间的联系。前者描述了阿贝尔瞬子的ADHM模空间的量子上同调和量子K-理论,后者则产生于四维和五维超对称规范理论中存在缺陷的八个超荷的瞬子计数.利用弦论对偶,我们提供流体力学和多体可积系统之间的对应。特别地,我们匹配两侧的能谱。
2016-01-26 hep-th math-ph math.MP
The Quantum Hydrodynamics of the Sutherland Model
我们证明了Abanov等人发现的手性条件的形式,在Sutherland模型的量子流体力学中,由于存在两种不同的内积,手征哈密顿量关于这两种内积是厄米的,但只有一种完全的非手征哈密顿量关于这两种内积是厄米的。
2007-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Emergent entropy production and hydrodynamics in quantum many-body systems
研究了无附加对称性的格点上各态历经局域多体量子系统中的局域守恒能量动力学。由此产生的动力学是很好的近似由一个粗粒度的,经典的线性泛函扩散方程的所有空间配置的能量的概率。这相当于非线性随机流体力学,描述了物理时空中能量的扩散。我们发现没有非流体动力学慢自由度,非线性波动耗散定理,并出现了(弱相互作用)动力学理论的流体动力学模式附近的热平衡。微观熵的可观测部分服从局部热力学第二定律,并定量地与流体力学的唯象预测相一致。我们的方法自然地推广到遍历系统与额外的对称性,可能会导致数值算法来计算扩散常数的晶格模型,并意味着充分条件严格推导量子系统中的流体力学。
2019-02-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Hydrodynamics on (mini)superspace, or a non-linear extension of quantum cosmology
本文提出“(迷你)超空间上的流体动力学”作为量子宇宙学的非线性扩展,基于流体-宇宙学对应和量子引力凝聚体图景,从数学物理、群场论及三次量子化等角度提供支持,强调关联性时空与涌现时空,为量子引力与宇宙学开辟新对话。
2024-03-16 gr-qc hep-th
Quantum hydrodynamics from local thermal pure states
本文给出了孤立量子多体系统流体动力学的纯态形式。构造了一个描述局域热平衡量子系统的纯态,我们称之为局域热纯量子($\ell$ TPQ)态。我们表明,热力学泛函和期望值的本地运营商(包括实时关联函数)计算从$\ell$ TPQ状态收敛到那些从本地吉布斯系综在大流体细胞的限制。作为数值演示,我们研究了一维自旋链,观察到流体动力学弛豫服从傅立叶定律。我们进一步证明了热力学第二定律和量子涨落定理,并进行了数值验证。$\ell$ TPQ列式为描述量子多体系统的涌现流体动力学行为提供了一个有用的理论基础,具有数值效率,适用于非相对论和相对论区域。
2021-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Relativistic hydrodynamics from quantum field theory on the basis of the generalized Gibbs ensemble method
我们从量子场论导出相对论流体力学,假设初始时刻的密度算符是由局部吉布斯分布给出的。我们将能量动量张量和粒子流分解为非耗散和耗散两部分,并详细分析了它们的时间演化。通过对局部Gibbs分布的路径积分表述,我们在微观上导出了无耗散流体力学的生成泛函,为研究耗散修正奠定了基础。特别地,我们推导出一阶耗散流体动力学方程,而无需选择Landau-Lifshitz或Eckart框架。
2015-10-13 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Thermalization and Hydrodynamics of Two-Dimensional Quantum Field Theories
我们认为二维量子场论是量子场论在热力学极限下的变形。利用因果关系和KPZ普遍性,我们在表征流体动力学开始的时间尺度上设定了下限。的约束是确定参数的温度和规模与相关的变形。该约束通常比预期的量子平衡时间$\frac{1}{T}$强得多。声音的亚亮度进一步允许我们定义热力学$C$函数,并约束EFT中$\mathcal T\bar{\mathcal T}$项的符号。
2022-02-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Six-dimensional supersymmetric gauge theories, quantum cohomology of instanton moduli spaces and gl(N) Quantum Intermediate Long Wave Hydrodynamics
我们证明了在C^2 × S^2上具有八个超荷的U(N)六维规范理论的精确配分函数提供了称为gl(N)周期中长波(ILW)的流体力学型可积系统的量子化。我们把这个系统刻画为椭圆型Calogero-Moser可积系统的流体动力极限。我们从S^2上的有效规范线性西格玛模型出发,以ADHM瞬子模空间为目标空间,计算Bethe方程,其镜像计算gl(N)ILW的Yang-Yang函数。量子哈密顿量由六维规范理论的定域手征环观测量给出。作为特殊情况,它们提供了gl(N)Benjamin-Ono和Korteweg-de Vries量子哈密顿量。在四维极限下,我们用Heisenberg + W_N代数的守恒荷确定了局部手征环观测量,从而给出了AGT对应的规范理论证明。
2014-05-07 hep-th math-ph math.MP
Novel Effect Induced by Spacetime Curvature in Quantum Hydrodynamics
量子涨落和时空曲率之间的相互作用,诱导一个额外的量子曲率(QC)项的能量动量张量的流体使用的随机变分方法(SVM)的广义框架。QC项是满足动量守恒所必需的,但相应的量子流体力学不一定要转换成薛定谔方程的形式,这与欧几里德时空的情况不同。这似乎表明,希尔伯特空间的存在并不是弯曲时空系统量子化的先验条件。作为一个例子,我们应用Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度规,并表明这种效应有助于宇宙学加速,虽然它在目前的非相对论玩具模型太小。
2019-05-30 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum fluctuations in hydrodynamics and quantum long-time tails
本文提出了一种量子施温-凯尔迪什有效场论,用于计算流体动力学中长时尾的量子修正,并揭示了非高斯噪声的生成机制。
2026-01-29 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Role of quantum fluctuations in a system with strong fields: Onset of hydrodynamical flow
量子涨落被认为在暴胀宇宙学中经典场的热化中起着重要作用,但它们与重离子碰撞中产生的经典场的各向同性/热化的关系还没有完全理解。我们考虑一个标量$ϕ^4$玩具模型耦合到一个强大的外部源,如在彩色玻璃凝聚描述的超相对论重离子碰撞的早期动力学。标量场的首阶经典演化被含时量子涨落的快速增长显著地改变,需要对这种“长期”项进行全阶重新计算。我们表明,图解表达式导致系统按照理想流体力学的发展。我们简要地评论我们的量子系统的热化和我们的结果的规范理论的扩展。
2010-09-22 hep-ph hep-th nucl-th
On Dimensional Transmutation in 1+1D Quantum Hydrodynamics
最近,在具有$\mathcal{N}=2$超对称性和伴随物质的四维和五维大N超对称规范理论与可积1+1维量子流体力学之间建立了详细的对应关系。在这种对应下,在渐近自由QFT中常见的维度嬗变现象被映射到从椭圆Calogero-Moser多体系统到闭合Toda链的过渡。在本文中,我们试图制定的流体动力学对应的尺寸嬗变现象的启发识别的周期性中间长波(ILW)方程的椭圆Calogero-Moser/Ruijsenaars-Schneider系统的流体动力学极限。我们还推测,在涡旋流体中的手征流提供了适当的框架,在1+ 1维流体动力学的微观描述这样的尺寸嬗变。我们提供了一个几何描述这种现象的ADHM模空间。
2020-08-30 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Quantum quench and thermalization of one-dimensional Fermi gas via phase space hydrodynamics
通过探索一维自由费米气体的相空间流体力学描述,我们讨论了系统如何通过量子猝灭稳定到广义吉布斯系综所描述的稳态。我们研究了费米子在不同初始条件和猝灭方案下的时间演化。我们分析计算当地的观测量,如粒子密度,并表明,他们总是表现出幂律松弛在晚些时候。我们发现一个简单的规则,确定幂律指数。原则上,我们的发现在一维自由费米气体或Tonk气体(具有无限排斥力的玻色气体)的实验中是可观察的。
2018-10-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Chiral Metric Hydrodynamics, Kelvin Circulation Theorem, and the Fractional Quantum Hall Effect
通过将理想流体力学的Poisson代数推广到包含双指标张量场,我们构造了一个新的(2+1)维流体力学理论,我们称之为“手征度规流体力学”。“该理论打破了空间奇偶性,包含了一个可以被解释为动力学度量的自由度,并描述了一种在高频下表现得像固体的介质和在低频下具有奇粘度的流体。我们推导出一个版本的开尔文环流定理的新的流体动力学,其中的涡度被替换的涡度和动态高斯曲率密度的线性组合。我们认为,手征度规流体力学,耦合到一个动态规范场,正确地描述了长波长的量子霍尔Jain态的填充因子$ν=N/(2N+1)$和$ν=(N+1)/(2N+1)$在大$N$。开尔文环流定理暗示了电子密度和动力学高斯曲率密度之间的关系。我们提出了一个纯代数推导的低动量渐近的静态结构因子的耆那教国家。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Hydrodynamic gauge fixing and higher order hydrodynamic expansion
本文首次一般性推导流体动力学展开的三阶色散项,给出类Kubo系数表达式及量子可积模型结果,并提出高阶对称规范与扩散阶规范固定原理。
2022-11-29 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Hydrodynamics of quantum entropies in Ising chains with linear dissipation
我们研究了横向场伊辛链中一般线性耗散下的量子信息和量子猝灭后的量子关联的动力学。正如我们所展示的,在长时间、大系统尺寸和弱耗散的流体动力学极限下,熵相关的量--如冯诺伊曼熵、雷尼熵和相关的互信息--在所谓的准粒子图像中得到了简单的描述。具体来说,我们解析推导出一个流体力学公式,最近为通用的非相互作用系统,这使我们能够证明在这种耗散非相互作用系统的相关动力学的普遍特征。对于任何可能的耗散,互信息增长到与耗散率的倒数成比例的时间尺度,然后减小,在长的时间限制中总是消失。在传递中,我们提供的解析公式描述的费米子协方差矩阵的任意函数的时间依赖性,在流体动力学的限制。
2022-02-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Gravity, Hydrodynamics and Emergent Cosmology: A Collection of Perspectives
本文集汇集了量子引力、流体动力学与涌现宇宙学交叉领域的最新进展,探讨了流体动力学与宇宙学相互作用、相变与涌现几何、关系视角及宇宙学模型涌现等四大主题,并提出“超空间上的流体动力学”新理论框架。
2024-12-19 cond-mat.quant-gas gr-qc hep-th
Breakdown of hydrodynamics in a Galilean quantum Hall crystal
该工作构建了伽利略量子霍尔晶体的非线性涨落流体动力学理论,发现其磁声子衰减从z=4流向z≈3的非平凡普适类,并在经典数值模拟中验证,为固态系统中探测分形动力学普适类提供了新途径。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hydrodynamic tails in chaotic spin chains with quantum group symmetry
University of Chicago(芝加哥大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);Ningbo University(宁波大学);Università di Genova and INFN, Sezione di Genova(热那亚大学及意大利国家核物理研究所热那亚分部)
研究非可积晶格模型中量子群对称性导致的异常流体动力学,发现受保护的模式具有超扩散行为,并在可积XXZ模型中重新审视横向自旋动力学。
2026-06-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
First quantum corrections for a hydrodynamics of a nonideal Bose gas
本文考虑了单圈近似下非理想玻色气体的流体力学描述。我们计算了一个由平均场贡献和第一量子修正组成的有效作用量。这提供了气体的密度和速度的运动方程,其中提出了平均场贡献和波动。为了完成计算,我们利用泛函积分的形式将问题映射到一个量子引力的问题,以受益于在这一领域的一个发达的技术。该有效作用提供了系统的所有关联函数,并且是考虑气体动力学的基础。响应函数进行了简要讨论。应用被困玻色子的审查。本文与文献\cite{IS}一起提供了玻色凝聚气体的凝聚分数和损耗的完整描述。
1997-01-02 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Emergent Viscous Hydrodynamics From a Single Quantum Particle
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
该研究通过单个量子粒子与热浴的耦合,揭示了去相干如何导致流体动力学行为,并推导出与纳维-斯托克斯方程相似的耗散流体动力学方程。
2025-12-15 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th