Integrable quantum many-body sensors for AC field sensing
量子传感不可避免地是量子技术优于经典技术的一个优雅的例子。量子精密测量的期望努力之一是AC场感测。在这里,通过分析和数值分析,我们表明,可积多体系统可以有效地利用检测AC场的振幅。不同于传统的策略中使用的基态在临界多体探针参数估计,我们只考虑部分访问一个子系统。由于动态的周期性,系统的任何局部块饱和到稳定状态,这允许实现远超过经典极限的感测精度,几乎达到海森堡界限。我们将增强的量子精度与Floquet能隙的闭合相关联,类似于临界系统的基态中的量子传感的特征。我们表明,所提出的协议也可以实现在近期的量子模拟器,例如离子阱,具有有限数量的量子比特。我们表明,在这样的系统中,一个简单的块磁化测量和贝叶斯推断估计可以实现非常高的精度交流磁场传感。
2022-09-01 quant-ph
Identifying the closeness of eigenstates in quantum many-body systems
我们提出了一个新的量称为模保真度来衡量两个量子纯态的接近程度。特别地,我们用它来研究量子多体系统本征态的封闭性。当系统可积时,相邻本征态的模保真度出现较大的起伏。当系统不可积时,系统的模保真度接近于常数,涨落大大减小。随着破坏可积性的参数的增加,相邻本征态的平均模保真度增加,这也表明了可积-混沌的转变。在不可积情况下,发现两个本征态的能级间距越小,它们之间的距离越近。我们还指出,本征态在不可积区域的封闭性是\emph{eigenstate thermalization hypothesis}(ETH)的基本机制,它解释了我们所研究的不可积系统的热化现象。
2015-12-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Integrable many-body quantum Floquet-Thouless pumps
我们构造了一个具有拓扑非平凡手征色散的准粒子激发的相互作用可积Floquet模型。该模型是可积经典元胞自动机的完全量子推广。我们写下并求解了广义量子模型的贝特方程,并表明这些方程具有一种特别简单的形式,可以得到精确的解:本质上,准粒子的行为就像相互作用的硬棒。该模型的广义热力学和流体动力学直接遵循。虽然这个模型是相互作用的,但它异常简单的结构使我们能够构造没有蝴蝶效应的扩散算子;这种构造在其他相互作用的可积系统中似乎是不可能的。这个模型说明了存在一类新的精确可解的,特定于Floquet设置的相互作用的量子系统。
2019-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two mass-imbalanced atoms in a hard-wall trap: Deep learning integrability of many-body systems
本文通过能级统计和深度学习波函数研究硬壁阱中质量不平衡两体系统的可积性,利用卷积神经网络高精度识别可积转变点,并发现新的可积质量比1/3。
2024-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlocal Magic Spreading in Many-body Quantum Dynamics: From Chaotic Evolution to Quasi-particle Picture in Integrable Models
Universität zu Köln(科隆大学);Barcelona Supercomputing Center(巴塞罗那超级计算中心)
本文通过将非局域魔法与纠缠容量关联,揭示了混沌系统中魔法瞬态增长后衰减,可积系统中饱和于尺寸对数,并影响纠缠挪用能力。
2026-09-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entangling power of time-evolution operators in integrable and nonintegrable many-body systems
纠缠功率和算符纠缠熵是与态无关的纠缠度量。他们的增长和饱和度的量子多体系统,可以从可积到完全混沌的时间演化算子检查。一个解析可解的可积模型的踢横向场伊辛链被证明有弹道增长的运营商冯诺依曼纠缠熵和指数快速饱和的线性熵与时间。令人惊讶的是,一个完全混沌的模型与纵向场打开共享相同的增长阶段,是一致的随机矩阵模型,也是完全可解的线性熵纠缠。然而,纠缠功率的检查表明,它的最大值是显着小于近最大值所达到的不可积之一。指出了长程谱相关的重要性,而不仅仅是最近邻间距,在确定不可积系统中纠缠的增长。最后,一个有趣的情况下,显示一些功能特有的可积和不可积系统进行了简要讨论。
2018-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Unveiling hidden structure of many-body wavefunctions of integrable systems via sudden expansion experiments
在贝特-安伯可积量子系统的理论中,快度扮演着重要的角色,因为它们被用来指定除了相位之外的多体状态。萨瑟兰对快速性的物理解释是,它们是量子气体膨胀到更大体积后的渐近动量,使其稀释且不相互作用。我们利用这张图片,使一个直接的连接到量,在突然膨胀实验与超冷量子气体。通过直接比较Bethe-anomaly和含时密度矩阵重整化群的结果,我们证明了一维Fermi-哈伯德模型的膨胀速度可以由初始态定义的占据快度分布来预测.奇怪的是,一个近似的贝特安解也适用于玻色-哈伯德模型。
2016-02-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slow relaxation of quasi-periodically driven integrable quantum many-body systems
本文研究 Fibonacci 准周期驱动的可积量子多体系统,通过高阶微扰分析揭示预热化描述会在由 Fibonacci 序列决定的有限普适阶失效,但系统仍呈现区别于随机驱动的缓慢对数加热。
2024-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stringent Numerical Test of the Poisson Distribution for Finite Quantum Integrable Hamiltonians
使用一类新的完全可解模型的基础上的配对相互作用,我们表明,它是可能的,以构建可积的哈密顿与维格纳分布的最近邻能级间距。然而,这些哈密顿量涉及多体相互作用,加上一个小的可积扰动很快导致系统的泊松分布。除了这个例外的情况下,我们表明,累积分布的合奏随机可积的两体配对哈密顿是在完美的协议与泊松极限。量子可积哈密顿量的这些数值结果进一步证实了Berry和Tabor在半经典极限下的工作。
2004-05-24 nlin.CD quant-ph
Integrability versus chaos in the steady state of many-body open quantum systems
本文研究开放多体量子系统中 Liouvillian 与稳态可积性的区别,提出结合能级间距统计、推广本征态热化假说及 Pauli 字符串算符尺寸分布来判别稳态混沌。
2025-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
Periodic orbits and quantum many-body scars in integrable spin chains
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究可积自旋链中量子多体伤疤与周期轨道的关系,应用周期轨道框架及能量分辨方法,通过贝塞耳假设解析相关本征态和塔间距,建立二者联系,揭示伤疤动力学关键特征可在该框架内理解。
2026-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Manipulation of the dynamics of many-body systems via quantum control methods
我们研究如何动态解耦方法可以用来操纵量子多体系统的时间演化。这些方法包括一系列的外部控制操作,旨在引起所需的动态。分析所考虑的系统是一维自旋1/2模型,根据哈密顿量的参数,它可能是在可积或不可积的限制,并在gapped或gapless阶段。我们发现,一个适当的控制序列可以导致混沌链演化为可积链和系统在无间隙阶段的行为作为一个系统在有间隙的阶段。这里开发的控制方案的一个关键因素是可以在相同的顺序中在控制操作之间使用不同的时间间隔。
2010-03-12 cond-mat.other quant-ph
Towers of Quantum Many-body Scars from Integrable Boundary States
The University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物理与数学 Kavli 研究所 (WPI));Institute for Physics of Intelligence(智能物理学研究所);Trans-scale Quantum Science Institute(跨尺度量子科学研究所)
本文利用可积边界态构造多量子多体疤痕模型,展示倾斜Neél态可生成疤痕塔,揭示其周期复兴动力学及受限谱生成代数结构,表明能量等间距分布,且具有低纠缠熵特性。
2026-03-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Berry connection and quantum geometry in time-dependent systems with instantaneous quantum integrable field theory
本研究针对瞬时涌现量子可积场论的含时系统,建立贝里联络矩阵由至多两粒子激发表征的定理,以伊辛链为例分析量子E₈可积场论主导的低能物理,揭示量子几何势对能隙和多体隧穿的调控及临界行为,阐明量子几何与动力学的相互作用。
2025-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
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
Morphology of three-body quantum states from machine learning
环上三个不可穿透粒子的相对运动,在我们的例子中是两个全同的费米子和一个杂质,同构于一个三角形量子台球。根据杂质和费米子质量的比值$κ$,台球可以是可积的或不可积的(在正文中也称为混沌)。为了设置阶段,我们首先调查的台球作为$1/κ\in [0,1]$的函数的能级分布,并发现没有证据的可积的情况下超出了极限值$1/κ=1$和$1/κ=0$。然后,我们使用机器学习工具来分析单个量子态的概率分布特性。我们发现卷积神经网络可以正确地区分可积态和不可积态,波函数的决定性特征是归一化和大量的零元素,对应于节线的存在。该网络实现了97%的典型准确率,这表明机器学习工具可以用于分析和分类理论或实验中获得的概率密度的形态。
2021-08-02 cond-mat.quant-gas nlin.SI nucl-th
Evolution of pairwise entanglement in a coupled n-body system
我们研究了两个非相互作用的量子比特的精确演化,最初处于Bell态,在存在环境的情况下,由踢伊辛自旋链建模。这个模型的动力学范围从可积到混沌,我们可以处理大量量子位的数值。我们发现两个量子比特的纠缠度(用并发度来衡量)与量子对的纯度有密切的关系,并遵循对Werner态导出的解析关系。作为一个附带的结果,我们发现,一个可积的环境导致的并发二次衰减,而一个混乱的环境导致线性衰减。
2005-04-04 quant-ph
Chaotic-Integrable Transition in the Sachdev-Ye-Kitaev Model
量子混沌是Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的显著特征之一,该模型是$N$维中具有无限程两体相互作用的Majorana费米子,作为全息术的玩具模型,引起了人们的极大兴趣。在这里,我们分析和数值计算表明,一个广义的SYK模型与一个额外的单体无限范围的随机相互作用,这是一个相关的扰动在红外线,仍然是量子混沌,并保留其大部分的全息特征为一个固定值的扰动和足够高的温度。然而,混乱的可积过渡,其特征在于消失的李雅普诺夫指数和光谱相关性给出的泊松统计,发生在一个温度,取决于扰动的强度。我们推测这种转变的引力对偶。
2018-06-18 hep-th quant-ph
Prethermalization and universal dynamics in near-integrable quantum systems
本文综述了孤立近可积量子多体系统弛豫过程的研究进展。我们重点关注预热化和猝灭后的宇宙动力学,描述了用超冷原子气体进行的实验,这些实验说明了这些现象,并总结了用于解释它们的基本理论概念。我们的讨论突出了关键的主题,链接到这个跨学科领域的不同方法,包括广义吉布斯系综,非热不动点,临界慢化和普遍的缩放。最后,我们指出了新的实验挑战,证明了这些基本特征的多体量子系统的平衡。
2016-07-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Dynamical crossover behavior in the relaxation of quenched quantum many-body systems
近年来,多体周期驱动可积系统的不同幂律弛豫行为之间的交叉现象逐渐被人们所发现。我们证明了使用可积量子系统,类似的动力学跃迁也可能发生在这种系统的松弛突然淬火后。特别是,我们观察到两个不同的幂律松弛行为后,突然淬火在可积XY模型,这取决于是否淬火哈密顿位于公度或非公度相。在边界线处和附近的淬火,称为无序线(DL),分离这些阶段的弛豫行为的特点。在DL的松弛显示了一个新的标度指数以前未探索。通过从相称/不相称缩放行为到DL缩放行为的交叉发生转变。当最终猝灭哈密顿量的参数接近DL时,交叉时间像幂律一样发散。在弱可积性破坏扰动下,该跃迁也是鲁棒的,但在强混沌猝灭后消失。
2022-02-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Double light-cone dynamics establish thermal states in integrable 1D Bose gases
本文从理论上研究了密度不平衡的一维玻色气体猝灭对的非平衡动力学。我们描述的系统使用其低能量有效的理论,Luttinger液体模型。在这个框架下,系统通过其近似多体本征态的退相显示出严格可积的弛豫动力学。在平衡的情况下,这导致了众所周知的光锥状预热化状态的建立,这可以通过广义吉布斯系综来描述。在不平衡的情况下,可积分的退相导致一种状态,与直觉相反,非常类似于热平衡状态。这种状态的方法的特点是由两个独立的光锥动力学与不同的特征速度。这种行为的根源在于,在不平衡的情况下,观测量与可积系统的守恒量不一致。我们讨论了一个具体的实验实现,研究这种效果,使用物质波干涉和多体复苏的原子芯片。
2017-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Linear-response approach to critical quantum many-body systems
量子临界现象的表征是理解和利用量子多体物理的关键。然而,它们的复杂性使得对这些基本过程的推断变得困难。因此,强烈需要用于其诊断的有效且实验上不苛刻的方法。在这里,我们介绍了一个一般的计划,结合有限尺寸标度和线性响应的一个给定的可观察到的依赖于时间的扰动,有效地提取的能量间隙的最低激发态的系统,从而推断其动力学临界指数。值得注意的是,该方案能够处理可积和不可积模型,远离他们的基态。因此,它有可能体现一个有价值的诊断工具,在量子多体物理学的实验重大问题。
2022-04-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Chaos and localized phases in a two-body linear kicked rotor system
本研究通过两体线性 kicked rotor 系统,证明动量相互作用可诱发混沌,并揭示量子动力学中多种局域化与扩散相,利用有效希尔伯特空间维度解释纠缠增长。
2024-04-20 nlin.CD quant-ph
Quantum Circuit Learning Using Non-Integrable System Dynamics
提出利用非可积哈密顿量编码的量子电路学习方法,通过热化性质增强表达能力,且磁场强度实用可行,适用于大规模量子计算机。
2025-04-25 quant-ph
Fluctuation Theorems and the Generalised Gibbs Ensemble in Integrable Systems
本文导出了在广义吉布斯包壳中制备的多体量子系统在一般非平衡协议下的涨落关系。通过考虑孤立的可积系统,我们发现推广的Tasaki-Crooks和Jarzynski关系。我们的方法是通过研究一维量子伊辛模型的横向场的突然变化,在那里我们发现,所做的工作和不可逆熵的统计显示量子临界性的签名说明。我们讨论这些波动关系的热化的背景下。
2014-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Scrambling of Quantum Information in Quantum Many-Body Systems
利用数值精确对角化方法,系统地研究了量子多体系统中量子信息的置乱(或离域)过程。作为一种置乱措施,我们采用了三方互信息(TMI),成为负时,量子信息离域。阐明了加扰是哈密顿量可积性的一个独立性质;对于可积和非可积系统,TMI可以为正也可以为负。这意味着加扰是一个独立的概念,从传统的量子混沌的特点是不可积性。此外,我们计算了无序系统,如多体局域(MBL)系统和Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的TMI。我们发现,扰频发生,但在MBL阶段是缓慢的,而在SYK模型中的无序不会使扰频变慢,但使其更平滑。
2017-10-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
State Dependent Spread Complexity Dynamics in Many-Body Localization Transition
本文通过 Krylov 空间中传播复杂度和逆参与比的动力学研究无序海森堡自旋链,发现不同初始态下的复杂度特征可区分遍历相、可积相和 MBL 相,并揭示了热库耦合下 KIPR 的拉伸指数衰减规律。
2024-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-th
One-Dimensional Quantum Systems with Ground-State of Jastrow Form Are Integrable
交换算符形式主义(英语:Exchange operator formalism,缩写为交换算符形式主义)描述了多体可积系统,该系统使用相空间变量,包括作用于任意一对粒子的交换算符。我们建立了一个等价的模型之间的描述的模型和完整的无限家庭的父哈密顿(PHJ)描述的量子多体模型与地面状态的杰斯特罗形式。这使得有可能确定的运动不变量的PHJ家庭中的任何模型,并建立其可积性,即使在存在的外部潜力。利用这种结构,我们建立了长程Lieb-Liniger模型的可积性,描述了在一个谐波陷阱中的玻色子,并在一维中受到接触和库仑相互作用。我们给出了各种各样的例子,举例说明在这个家庭的Hamilton积分。
2022-07-31 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Phase-space characterization of complexity in quantum many-body dynamics
我们提出了一种相空间Wigner谐波熵测度来度量多体量子动力学的复杂性。这个措施,这是减少到经典系统中的复杂性,这是有效的单粒子和多体系统中的纯态和混合态的公知措施,考虑到混沌和纠缠在量子力学领域的综合作用。以均匀倾斜磁场中的伊辛链为例说明了该方法的有效性。我们提供的数值证据表明,多体纠缠的产生导致熵的线性增加,直到饱和,在可积和混沌制度,因此,在这两种情况下的维格纳函数的谐波的数量随时间呈指数增长。熵增长率可以用来检测量子相变。所提出的熵测度也可以区分可积和混沌多体动力学的长期波动的大小变得更小,当量子混沌集。
2010-09-02 nlin.CD quant-ph
Spectral form factor in chaotic, localized, and integrable open quantum many-body systems
本文利用耗散谱形状因子研究开放量子多体系统的谱统计,发现混沌系统普遍呈现 Ginibre 系综的二次斜坡-平台行为,并识别出非厄米多体 Thouless 时间,通过十二个模型验证了随机矩阵理论普适性,同时分析了可积与多体局域系统的不同行为。
2024-05-02 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Integrable and chaotic dynamics of spins coupled to an optical cavity
我们表明,一类随机的所有到所有的自旋模型,可实现的原子系统耦合到一个光学腔,产生了丰富的动力学相图,由于成对可分离的性质的耦合。通过控制实验参数,一方面可以在可积和混沌动力学之间进行调谐,另一方面可以在经典和量子机制之间进行调谐。对于两个特殊值的自旋各向异性参数,该模型表现出合理的Gaudin型可积性,它的特点是由一组广泛的自旋双线性运动积分,独立的自旋大小。更一般地说,我们发现了一个新的可积结构与保守的费用,不是纯粹的双线性。相反,他们开发的“服装尾巴”的高级机构的条款,让人想起服装的局部积分的运动中发现的多体局部阶段。令人惊讶的是,在有限大小自旋1/2系统中发现的这种新型可积动力学在大$S$极限中消失,让位于经典混沌。我们确定参数制度,在现实的实验中,这些不同的动力学行为的特点,在光腔耗散的限制。
2019-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous suppression of quantum chaos between two integrable limits
Indian Institute of Technology, Bhubaneswar(印度理工学院布巴内斯瓦尔分校);University College London(伦敦大学学院);Imperial College London(帝国理工学院)
研究相互作用的Su-Schrieffer-Heeger模型中量子混沌的反常抑制,利用精确对角化和半解析论证,发现多体能带态不完全杂化导致平均能级间距比偏离GOE值,谱重构削弱能级排斥且机制具稳健性。
2026-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
General Construction of Time-Dependent Integrable Chiral Field Theories
University of Geneva(日内瓦大学)
该研究从满足杨-巴克斯特方程的自治幺正差形式S矩阵出发,开发通用流程构造含时可积手征场理论,通过特征线映射等步骤推导非自治相互作用,得到从自治散射数据到含时可积场理论的几何途径。
2026-08-26 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Challenges for Modeling Nuclear Structure: Are the Proton and Neutron Masses and A-body Interactions Relevant?
该研究探讨未来核结构建模的两大挑战:一是需引入多类核物理研究支撑的A体核相互作用,二是3He与3H的三核子接触作用参数差异要求高精度计算采用精确的质子、中子质量。
2010-11-27 nucl-th quant-ph
Speed Limits and Scrambling in Krylov Space
本文研究了Krylov复杂度与算子量子速度极限及能级排斥的关系,发现多体系统中破坏可积性对算子演化速度有双重影响,并指出Krylov基算子在混沌系统中能可靠度量信息置乱等性质,但在可积系统中捕捉纠缠能力较弱。
2025-04-28 hep-th quant-ph
Integrable Chiral Quantum Field Theories with Spacetime-Dependent Interactions
University of Geneva(日内瓦大学)
本文构造了时空依赖相互作用的可积手征费米子场论,利用Yang-Baxter方程和qKZ差分方程得到精确波函数,并以手征SU(2) Gross-Neveu模型为例说明。
2026-10-14 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Neural Network Matrix Product Operator: A Multi-Dimensionally Integrable Machine Learning Potential
Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University(京都大学化学系);FOREST, JST(前沿科学研究机构(FOREST));CREST, JST(日本科学技术振兴机构(CREST))
本文提出NN-MPO方法,将神经网络势能面表示为矩阵乘积算符,以高效求解高维量子积分并克服维度灾难,在六维从头算势能面上仅用625个训练点即达到3.03 cm⁻¹的光谱精度。
2025-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Taxonomy of integrable and ground-state solvable models: Jastrow wave functions on graphs and parent Hamiltonians
University of Luxembourg(卢森堡大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
引入基于图邻接矩阵的可区分连续变量多体系统族,其基态波函数为广义Jastrow形式,并推导出包含两体和三体相互作用的母哈密顿量,通过图论方法系统分类了已知和新的基态可解模型。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Onset of many-body quantum chaos due to breaking integrability
有限大小的可积量子系统一般对足够弱的可积破缺扰动是鲁棒的,但如果可积破缺足够强,则会变成量子混沌和热化。我们认为,量子混沌的开始可以用Fock空间的离域过程来描述,其中可积系统的本征态被看作是“Fock态”。可积破缺微扰在这个Fock空间中引入了跳跃,当这个跳跃使这个空间中的多体本征态离域时,混沌就开始了。根据占主导地位的福克空间跳跃的范围,离域可以通过交叉发生,也可以通过在适当的大系统动态极限中变得尖锐的过渡发生。在任何一种情况下,扰动强度在混沌的发病率在通常的热力学极限为零,与大小的依赖性,我们估计分析和计算的几个特定的模型。我们还确定了两个中间的有限尺寸依赖制度:一般有一个中间的非混沌制度,其中可积性被打破强烈到足以产生一些系统范围内的多体共振,但不足以热化系统。在空间扩展的系统中(但不是在量子点中),在混沌区域之间也存在交叉或过渡,其中系统尺寸与可积系统的准粒子的平均自由程的比率与1相比是小的对大的。
2022-05-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Many-Body Dephasing in a Trapped-Ion Quantum Simulator
封闭的相互作用量子多体系统如何作为时间的函数弛豫和退相是热力学和统计物理中的一个基本问题。在这项工作中,我们分析和观察持续的时间波动后,量子淬火的可调谐远程相互作用横向场伊辛哈密顿实现与囚禁离子量子模拟器。我们测量了自旋$1/2$粒子的有限尺寸系统的平均磁化强度的时间涨落。我们的实验在一个制度,系统的属性是密切相关的可积哈密顿与全球自旋-自旋耦合,这使得分析预测,即使是长时间的不可积动力学。的时间波动的解析表达式预测的时间波动的指数抑制随着系统的大小。我们的测量数据是一致的,我们的理论预测制度的多体退相。
2020-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Thermalization near integrability in a dipolar quantum Newton's cradle
具有可积动力学的孤立量子多体系统一般在远离平衡态时不会热化。当一个扰动这样的系统远离可积点,热化集,但从可积到热化行为的交叉的性质是一个未解决的和积极讨论的问题。我们探讨这个问题,通过研究的动力学的动量分布函数在偶极量子牛顿摇篮组成的高磁性镝原子。这是通过创造第一个具有强磁偶极-偶极相互作用的一维玻色气体来实现的。这些相互作用提供了可调性的强度的可积性破坏扰动和近可积动力学的性质。我们提供的第一个实验证据表明,热化接近一个强相互作用的可积点发生在两个步骤:prethermalization其次是近指数热化。精确的数值计算的两个梯级晶格模型产生类似的两个时标的过程,这表明这是通用的强相互作用的近可积模型。此外,测得的热化率与无参数的理论估计是一致的,其基础是确定主导热化的碰撞类型。通过提供可积和不可积动力学制度之间的可调性,我们的工作揭示了孤立的量子多体系统热化的机制,以及热化开始的时间结构。
2018-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Stabilizer entropy in non-integrable quantum evolutions
本文研究自旋链量子猝灭后纠缠、稳定子熵及纠缠谱反平坦性的动力学,发现自由费米子理论在长时间行为中较随机矩阵理论值存在间隙,而非可积模型则使其饱和。
2025-07-25 cond-mat.str-el hep-th nlin.CD
Perturbations of integrable systems and Dyson-Mehta integrals
我们表明,存在的代数形式的量子,精确可解,完全可积的$A-B-C-D$和$G_2, F_4, E_{6,7,8}$ Olshanetsky Perelomov哈密顿允许开发的{ \it代数}微扰理论,其中校正计算的纯线性代数手段。给出了这种扰动的李代数分类。特别是,该计划承认明确的研究非调和多体问题。该方法还允许计算某些广义Dyson-Mehta积分的比率代数,这是感兴趣的本身。
2003-09-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph