Beyond the ensemble paradigm in low dimensional quantum gravity: Schwarzian density, quantum chaos and wormhole contributions
本文从量子混沌视角出发,证明高维双曲流形上的测地运动具有Schwarzian能级密度和量子混沌普适特征,从而提出单系统层面与Jackiw-Teitelboim引力的可能对偶,并展示虫洞几何如何从周期轨道离散性中涌现。
2025-06-02 gr-qc hep-th math-ph
Universal flow equations and chaos bound saturation in 2d dilaton gravity
我们表明,Jackiw-Teitelboim模型的几个功能,实际上是普遍的二维麦克斯韦-牛顿引力理论与广泛的渐近性质。这些理论满足一个流动方程的一个维度减少TTbar变形的结构,并表现出混沌行为的最大李雅普诺夫指数的信号。我们的结果的一个后果是一个不去定理的光滑流从渐近AdS 2区域的de Sitter不动点。
2020-12-03 gr-qc hep-th
Unruh detectors and quantum chaos in JT gravity
作为对量子黑洞混沌能级统计的一种探索,我们确定了超低能永恒黑洞中Hawking-Unruh辐射的光谱性质.能级排斥意味着几乎没有能量小于能级分离的霍金粒子。这种效应是实验上可通过探测温鲁热浴与线性检测器。我们提供的证据,这种效果通过明确和精确的计算JT重力建筑雷达定义的散装观测模型。对于浴能量密度观察到类似的结果。这种永恒的霍金辐射的普遍特征应该会在蒸发装置中产生共振。
2021-03-15 hep-th
Fine-Grained Chaos in $AdS_2$ Gravity
量子混沌的特征是热无序四点函数在扰频时间$\widehat{u}_*$内呈指数增长。我们讨论了某些较高的点关联函数的这种说法的推广。具体而言,我们研究了描述$AdS_2$引力和SYK模型低能动力学的一维时间重参数化模型的Schwarzian理论。我们确定了一组特定的$2k$点函数,其特征在于既“最大编织”和“K-OTO”,表现出指数增长,直到逐渐更长的时间尺度$\widehat{u}^{(k)}_* = (k-1)\widehat{u}_*$。我们认为,这是一种对量子信息越来越细粒度的测量的扰乱,相应地,它需要越来越长的时间才能达到它们的热值。
2017-12-21 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Quantum chaos and the holographic principle
Institute for theoretical physics(理论物理研究所)
本文探讨量子混沌在构建低维全息对应关系中的作用,介绍SYK模型和二维Jackiw-Teitelboim引力理论,并讨论早期混沌不稳定性与晚期量子混沌之间的桥梁。
2026-04-14 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Chaos in Three-dimensional Higher Spin Gravity
本文讨论了$SL(N,\mathbb{C})$ Chern-Simons高阶自旋规范理论在欧几里德AdS $_3$中的应用。在适当的边界条件下,我们得到了Schwarzian在壳作用量的高自旋推广。我们研究了引力修饰的双定域,并研究了软高自旋模展开,得到了软模本征函数。我们还从$\mathcal{W}$ -沃德恒等式和一个递推关系导出了自旋$s$本征函数.利用在壳作用量,我们计算了软高自旋模对非时序算符的贡献,得到了$SL(N)$高自旋引力的李雅普诺夫指数为${2π\over β}(N-1)$ .
2019-06-10 hep-th
Unveilling Chaos in Particle Motion: Analyzing the Impact of Horizon in $f(R)$ Gravity
本文在 f(R)=R-2a√R 引力理论中研究静态球对称黑洞视界附近无质量粒子的运动,发现参数 a 在特定能量范围内诱发混沌,且谐振扰动使初始可积系统出现混沌,揭示了替代引力理论对黑洞动力学的重要影响。
2023-12-01 gr-qc hep-th nlin.CD
Exact solutions and critical chaos in dilaton gravity with a boundary
本文考虑具有反射动力学边界的(1+1)维非线性引力。边界切断了强耦合的区域,使我们的模型在因果关系上类似于多维重力的球对称扇区。我们证明了这个模型在经典水平上是精确可解的,并且具有在壳层SL(2,R)对称性。在介绍了模型的一般经典解之后,我们研究了孤子解的一个大子集。后者描述了在低能量时物质波反射离开边界,在高于临界能量时黑洞的形成。它们可以与辅助可积系统--高丁自旋链的本征态联系起来。我们认为,尽管是完全可解的,在临界状态下,即在黑洞形成的边缘模型,显示特定的混沌系统的动力学不稳定性。我们相信这个模型对研究黑洞和引力散射是有用的。
2017-04-17 gr-qc hep-th
Quantum suppression of the generic chaotic behavior close to cosmological singularities
在经典的广义相对论中,初始奇点的一般方法是非常复杂的,例如Bianchi IX模型的混沌,它显示了接近奇点的一般局部演化。量子引力效应可以潜在地改变行为,并导致更简单的初始状态。这一点在圈量子引力的背景下得到了验证,使用圈量子宇宙学的方法:一旦量子效应变得重要,混沌行为就会停止。这与环圈量子引力预言的空间离散结构是一致的。
2004-02-23 gr-qc hep-th
Turbulence and Chaos in Anti-de-Sitter Gravity
由于AdS/CFT对应,反德西特时空的不稳定性问题处于数学和数值相对论、弦论、场论和凝聚态物理的交叉点。在这篇文章中,我们重新审视这个重要的问题,强调谱方法的力量,并强调标准技术的有效性,研究非线性动力系统。特别是,我们显示明确的问题可以建模为一个系统的非线性耦合谐振子。我们强调这一结果产生的许多未决问题中的一些,并指出充分理解必然需要不同社区的跨学科合作。
2012-05-15 gr-qc hep-th
Can chaos be observed in quantum gravity?
完全的广义相对论几乎肯定是“混沌的”。我们认为,这需要一个概念的不可积性:一个通用的广义相对论模型,至少当耦合到宇宙学有趣的物质,可能既不具有可微狄拉克观测值,也没有一个约化的相空间。因此,标准的可观测量概念必须扩展到包括不可微的甚至是不连续的广义可观测量。它们不能携带泊松代数结构,也不允许标准量子化;因此,我们面临着引力可观测量的量子表示问题。这对引力的量子理论有深刻的影响,我们在一个简单的模型中研究了一个具有哈密顿约束的系统,该系统不能完全积分。我们表明,基于标准拓扑的量子化排除了半经典的限制,甚至可以禁止任何解决方案的量子约束。我们提出的解决这个问题的方法是细化拓扑结构,使一个完整的狄拉克观测值集成为连续的。在玩具模型中,事实证明,对聚合物型拓扑结构的细化(例如在回路重力中使用的)是足够的。玩具模型的量子化的基础上,这个更精细的拓扑结构,我们找到了一套完整的量子狄拉克观测值和一个合适的半经典极限。这种策略适用于量子引力的现实候选理论,从而提出了一个长期存在的问题,这意味着量子化的概念本身的分支解决方案。我们的工作揭示了物理学中混沌的一个质的新颖方面,并开辟了一条新的途径,研究混沌的重力,这暗示了深刻的见解量子引力的结构。
2017-05-31 gr-qc hep-th math-ph
3D Gravity and Chaos in CFTs with Fermions
Leinweber Institute for Theoretical Physics and Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校莱因韦伯理论物理研究所和物理系);Leinweber Institute for Theoretical Physics, Stanford University(斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所);Physics Department, University of Washington(华盛顿大学物理系)
该研究提出了一种包含费米子的三维引力理论,并通过全息方法与二维费米子CFT相关联,揭示了引力谱统计与CFT异常模式的一致性,同时定义了适用于二维CFT的随机矩阵框架。
2026-03-13 gr-qc hep-th
Chaos Removal in the $R+qR^2$ gravity: the Mixmaster model
我们研究了Mixmaster宇宙在宇宙学奇点附近的渐近动力学,考虑了$f(R)$引力对Ricci标量$R$的二次修正。分析是在标量张量框架下进行的,并采用Misner-Chitré-like变量来描述Mixmaster宇宙,其动力学在半庞加莱空间的给定域中渐近地类似于台球。势阱的形式取决于模型的空间曲率和自相互作用标量场势的特定形式。我们证明了潜在的墙确定在配置区域的开放域,允许点宇宙达到绝对的考虑罗巴切夫斯基空间。换句话说,我们概述了存在一个稳定的最终卡斯纳政权的混合器的演化,这意味着混沌消除附近的宇宙学奇点。当前问题的相关性既依赖于所考虑的动力学的一般性质,也允许其直接扩展到BKL猜想,以及将所考虑的修正引力理论视为对爱因斯坦-希尔伯特作用量的第一次修正的可能性,作为通用函数$f(R)$的泰勒展开(一旦时空曲率发生截断)。
2014-11-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Relativistic Wavepackets in Classically Chaotic Quantum Cosmological Billiards
在接近类空奇点的情况下,4 ~ 11维时空中的纯引力和超引力可以用基于双曲卡茨-穆迪群的宇宙学台球描述。我们研究了相对论性波包朝向奇点的量子宇宙学台球,对量子台球采用平坦和双曲空间描述。我们发现,强混沌的经典台球运动的四维纯引力对应于一个扩展的波包受到连续的红移和趋于零的奇点的接近。我们讨论了可能的影响,这些结果的背景下的奇异性决议,并将它们与已知的半经典方法。另外,我们还得到了一维相对论量子台球的精确解。
2012-03-02 gr-qc hep-th nlin.CD
The relation between classical and quantum Lyapunov exponent and the bound on chaos in classically chaotic quantum systems
该研究通过量子混沌理论揭示经典与量子李雅普诺夫指数之间的关系,并在经典混沌量子系统中发现最大快速杂散现象。
2025-12-22 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
On the Chaos Bound in Rotating Black Holes
我们用两种不同的方法研究了旋转BTZ黑洞的时间外序算符(OTOC):弹性程函引力近似和三维引力的Chern-Simons公式。在这两种方法中,OTOC被给出为两个贡献的总和,对应于左和右移动模式。贡献具有不同的李雅普诺夫指数,$λ_L^{\pm}=\frac{2π}β\frac{1}{1\mp \ell Ω}$,其中$Ω$是角速度和$\ell$是AdS半径。自$λ_L^{-} \leq \frac{2π}β \leq λ_L^{+}$以来,与混沌界存在明显矛盾。我们讨论了如果把$β_{\pm}=β(1\mp \ell Ω)$看作是左右运动模的有效逆温度,如何使结果与混沌界一致。
2019-04-12 hep-th
Environment-Induced Effects on Quantum Chaos: Decoherence, Delocalization and Irreversibility
研究了经典混沌量子系统中的退相干。众所周知,经典混沌系统在量子化后会失去许多显著的混沌特性。我们发现,在一般情况下,量子系统与环境的相互作用可以迅速减少量子相干性和重现一些典型的经典混沌行为。利用Feynman-Vernon影响泛函方法研究了高温欧姆环境对两个经典混沌系统的影响:线性Arnold猫映射(QCM)和非线性量子被踢转子(QKR).由于环境诱导的退相干,量子混沌的特性,如QCM中的递归性和QKR中导致局域化的扩散抑制在短时间内被破坏。退相干也破坏了局域化,并导致量子混沌系统从可逆到不可逆的明显转变。
1995-01-13 chao-dyn hep-th nlin.CD
Chaos in the Yang-Mills theory and cosmology: quantum aspects
我描述的足迹经典混沌的杨米尔斯场的量子描述。我还回顾了基于圈量子引力的BKL混沌方法到经典奇异性的行为。
2006-12-11 gr-qc hep-ph hep-th
Sparse Sachdev-Ye-Kitaev model, quantum chaos and gravity duals
本文研究了具有$N$ Majoranas的稀疏Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型,其中只有$\sim k N$独立矩阵元是非零的.通过能级统计分析,我们确定了发生量子混沌的最小$k \gtrsim 1$。在这个区域的谱密度,对于一个更大的$k$,仍然是由密SYK模型的Schwarzian预测给出的,尽管有重整化参数。对于具有非零矩阵元素的数量的$N$的超线性缩放,获得了类似的结果。这是一个强有力的迹象,表明这是稀疏SYK模型仍然具有量子引力对偶的最小连通性。在$d$维超立方体中,我们还发现了对谱密度矩的稀疏性修正与Parisi的U(1)格点规范理论的$1/d$修正之间的一个有趣的精确关系.在$k \to 1$极限下,稀疏SYK模型的不同无序实现显示出对于固定的$N$可以在任何普适类的10倍方式的涌现随机矩阵统计。与随机矩阵统计的协议仅限于短程相关,不超过几个水平间距,特别是在尾部的频谱。此外,紧急离散的全球对称性,在大多数的$k$略低于1的无序实现产生$2^m$倍简并谱,$m$是一个正整数。对于$k =3/4$,我们观察到大量这样的涌现的全球对称性与最大的$2^8$ -倍退化谱的$N = 26$ .
2020-07-27 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Tuning quantum magic of pure quantum chaotic states with a gravity dual
Shanghai Center for Complex Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院复杂物理中心)
研究SYK哈密顿量构造的纯态中量子魔力与N的线性关系,斜率可调,并揭示与量子混沌和低维引力的联系。
2026-07-03 hep-th quant-ph
Chaos and moduli space volumes in unorientable JT gravity
该研究证明不可定向JT引力中晚期正则谱形式因子极限在亏格一处与普适随机矩阵理论一致,通过正交矩阵模型回路方程计算不可定向曲面模空间体积,推导简化公式并明确其结构,为时间反演对称情形的量子混沌提供关键特征。
2025-05-26 hep-th
Chaos, Phase Transitions and Curvature Invariants of (rotating, warped, massive) BTZ Black Holes
本文综合研究BTZ及扭曲BTZ黑洞,利用有效温度、物理热力学系综和曲率不变量澄清混沌界饱和、相变行为及模置乱模式的几何对应。
2023-04-17 gr-qc hep-th
Chaos in the holographic matrix models for meson and baryon
本文基于 D4/D6/D6̄ 全息 QCD 模型,将介子与重子矩阵模型化为耦合振子,通过 Lyapunov 指数、相结构及 OTOC 分析其经典与量子混沌。
2025-06-04 hep-th
Quantum Chaos and Unitary Black Hole Evaporation
在全息对偶理论中,小AdS黑洞的形成和蒸发受量子力学的一般规则支配。本征态热化假设解释了半经典引力对局部体观测量的有效性,并可用于量化半经典近似的量子修正的大小。全息对偶产生了一个能量宽度有限的黑洞态的基,而在经典相空间上是光滑函数的观测量将在大量的能量本征态上自平均,在贝肯斯坦-霍金熵S中呈指数分布,从而导致与半经典引力一致的结果,直到阶数exp(-S/2)的小修正。正如所料,半经典描述打破了过渡振幅,有助于酉S矩阵的全息理论。
2022-03-12 hep-th
Chaos in AdS$_2$ holography
我们重新考虑AdS $_2$全息与Sachdev-Ye-Kitaev模型。我们的主要结果是重写一个通用的引力理论附近的AdS $_2$喉作为一个新的流体力学耦合到共形量子力学的关联函数。这为对偶量子力学中的$n$ -点函数的计算提供了一种方法.因此,我们发现对偶是最大混沌的。
2016-12-14 hep-th
Controlling Chaos through Compactification in Cosmological Models with a Collapsing Phase
我们考虑了宇宙收缩过程中额外维度紧化对经典混沌“Mixmaster”行为的影响。假设一个宇宙,是很好地近似为一个四维弗里德曼-罗伯逊-沃克模型(与可忽略的卡鲁扎-克莱因激发)的收缩阶段开始时,我们确定紧化,允许一个平滑的收缩和延迟混沌的开始,直到任意关闭大紧缩。这些紧化由紧化流形的de Rham上同调(Betti数)和Killing向量定义。我们发现,紧化控制真空爱因斯坦引力混沌,以及在弦论与N = 1的超对称性和M-理论。在以这种方式控制混沌的模型中,宇宙可以保持均匀和平坦,直到它进入量子引力状态。在这一点上,导致混沌行为的经典方程不再可信,而量子效应可能允许平滑地接近大挤压并过渡到随后的膨胀阶段。我们的结果可能有助于构造具有收缩相的宇宙学模型,如ekpyrotic/cyclic和pre-big bang模型。
2005-09-06 astro-ph gr-qc hep-th
Towards chaos criterion in quantum field theory
提出了量子场论的混沌判据。在半经典区,它与经典混沌判据的对应关系。对实标量场证明了所提出的混沌判据可以用来研究场方程经典解的稳定性。
2002-05-25 hep-th
Semiclassical properties and chaos degree for the quantum baker's map
我们研究了面包师映射的混沌行为和量子经典对应。量子和经典的期望值之间的对应关系进行了研究,它是数值计算表明,它是在对数时标丢失。计算了该模型的量子混沌度,证明了它描述了该模型的混沌特性。考虑了经典混沌度和量子混沌度之间的对应关系。
2001-10-24 hep-th math-ph math.MP
Quantum chaos inside Black Holes
我们展示了如何半经典黑洞可以被重新解释为一个有效的几何形状,由一个大的ensample的无水平裸奇点(最终在普朗克尺度平滑)。我们称之为{ \it frizzyballs},它可以严格定义的欧几里德路径积分方法。这对信息悖论有着有趣的影响。我们证明了下落信息在进入完整的量子引力体系(普朗克尺度)之前将在这个系统内混沌传播。
2015-10-21 gr-qc hep-th
On Quantum Field Brownian Motion, Decoherence and Semiquantum Chaos
在高斯变分近似下描述了需要环境诱导退相干的量子(场)系统中的熵产生。报道了一种新的半量子混沌现象。(发表于1995年11月7日至12日在波兰扎科帕内举行的非线性动力学、混沌和复杂系统国际会议。)
1995-11-30 chao-dyn hep-th nlin.CD
Quantum Chaos and Statistical Mechanics
我们简要地回顾了经典混沌和经典统计力学之间众所周知的联系,以及最近发现的量子混沌和量子统计力学之间的联系。
1994-06-14 chao-dyn cond-mat gr-qc
Horizon--orbit scale competition underlying chaos bound violation for spinning particles
School of Science, Xihua University(西华大学理学院);Center for Gravitational Wave Experiment, National Microgravity Laboratory, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院力学研究所微重力实验室引力波实验中心)
本文研究黑洞反弹-克尔-纽曼时空中自旋带电粒子的混沌界破坏,揭示其由视界-轨道尺度竞争控制,并发现总角动量主导局部径向不稳定性。
2026-09-22 gr-qc hep-th
Quantum Chaos at Finite Temperature - a New Approach via the Quantum Action
我们解决量子混沌的问题:在量子物理学中,是否存在一个严格的、物理上有意义的混沌定义?经典混沌理论的工具,如李雅普诺夫指数、庞加莱截面等,能否应用于量子系统?可以进行定量预测吗?我们表明,最近提出的量子作用是非常适合回答这些问题。作为一个例子,我们研究了二维非谐振子的混沌行为,并比较了经典混沌和量子混沌。此外,我们研究了量子混沌作为温度的函数(经典系统可以被认为是温度趋于无穷大的极限)。
2001-06-28 hep-th quant-ph
Chaos and entanglement spreading in a non-commutative gauge theory
具有经典引力场的全息理论最大程度上是混沌的:它们使量子信息的传播范围饱和。在本文中,我们的问题是否非局部性可以影响这样的界限。具体地说,我们考虑了一个具有非局部相互作用的原型理论的引力对偶,即$\mathcal{N}=4$非对易超杨米尔斯。我们构造了与定动量热场双态扰动相对应的激波几何,并研究了该理论中与混沌相关的几个性质,包括蝴蝶速度、纠缠速度、扰频时间和最大李雅普诺夫指数.后两者不受非对易参数$θ$的影响,然而,蝴蝶速度和纠缠速度都随着非对易性的强度而增加。这意味着非定域相互作用可以增强量子信息传输的有效光锥,从而避开了先前在局域量子场论中遇到的限制。我们评论了非定域性对量子信息检索可能造成的限制。
2021-02-23 gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in $f(R,T)$ gravity with a $RT$ mixing term
我们考虑一类修正的引力理论中的慢滚暴胀模型,它包含非最小曲率暴胀子耦合,即,$f(R,T)$引力,其中$R$是里奇标量,$T$是暴胀子能量-动量张量的迹。在文献中广泛研究的最小耦合$T$的基础上,我们进一步在理论中加入了$RT$混合项。这个混合项引入了非最小导数耦合,在暴胀动力学中起着重要的作用。以混沌暴胀和自然暴胀为例,我们发现谱倾斜和张量标量比的预测对$RT$混合项的存在是敏感的。特别是,通过打开这个混合项,有可能使混沌和自然暴胀与观测数据更好地吻合。
2022-11-04 gr-qc hep-th
Quantum Instantons and Quantum Chaos
基于量子跃迁振幅的路径积分的封闭表达式,我们给出了量子瞬子和量子混沌的严格定义。作为一个例子,我们计算了双阱势的量子瞬子。
2001-02-05 hep-th quant-ph
Chaotic Inflation and Reheating in Generalized Scalar-Tensor Gravity
本文研究了在标量场与曲率之间的非最小耦合以及标量场的Galileon自相互作用下标量-张量引力理论中的慢卷暴胀.此外,我们给出的再加热的持续时间以及通货膨胀后的再加热温度的预测。在给出了一般非极小耦合函数只依赖于标量场和一般标量势的情况下标量和张量扰动的功率谱表达式后,我们着重讨论了幂律耦合函数和混沌二次暴胀的特殊情况.因此,在慢滚近似下,我们面对的预测模型与当前的普朗克约束的频谱指数$n_s$和张量标量比$r$使用$n_{s}-r$平面。我们发现,非最小耦合和Galileon自相互作用效应的组合使我们能够获得更好的结果比在每个效果被单独考虑的情况下,$r$。特别地,我们得到的模型的预测是在$n_{s}$和$r$目前的观测范围内的$95 \%$ C.L区域内,也稍微在$68 \%$ C.L区域内一致。同时,我们通过求解全背景方程研究了暴胀结束后的振荡机制,并在再加热过程中标量场相干振荡的条件下,确定了Galileon和非最小耦合参数的上界.最后,在用一个常数状态方程近似再加热后,我们导出了再加热持续时间、再加热结束时的温度、再加热的状态方程和暴胀的$e$倍数之间的关系,并把它们与暴胀观测量联系起来。
2021-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th