Scrambling in strongly chaotic weakly coupled bipartite systems: Universality beyond the Ehrenfest time-scale
在自然和最简单的多粒子背景下的二分系统中，研究了作为量子混沌和信息置乱的一种措施而被大力探索的时间外序量子化子（OTOC）。结果表明，两个强混沌弱相互作用的子系统的OTOC增长呈现出两个不同的阶段：第一阶段是子系统内的无序增长，直到Escherfest时刻，系统的李雅普诺夫指数为正.这个阶段基本上是独立的相互作用，而第二阶段是一个相互作用占主导地位的指数饱和的方法是普遍的，并描述了一个随机矩阵模型。这个简单的随机矩阵模型弱相互作用强混沌二分系统，以前用于研究纠缠和光谱跃迁，是近似解析可解的OTOC。以两个耦合反冲转子为例，说明了这两个阶段，以及随机矩阵模型的适用范围。通过相空间中的参与率可以看出，这两个相对应于子系统中的离域，然后是子系统间的混合。我们还指出，当可观测量在某种意义上已经混乱时，第二个普遍阶段才存在。因此，虽然后Ehrenfest时间OTOC增长一般没有很好地理解，强混沌和弱耦合系统的情况下，提出了一个，也许是重要的，例外。
2019-04-13 cond-mat.dis-nn nlin.CD quant-ph
Intrinsic chaoticity in stable classical systems and quantum fluctuations
论文已经撤回
1999-06-01 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Parametric Number Covariance in Quantum Chaotic Spectra
我们研究了量子混沌系统中的谱参数相关性，并引入了数协方差作为这种相关性的度量。我们利用二元相关方法导出了经典随机矩阵系综的解析结果，并得到了协方差的紧致表达式。我们说明了这种措施的普遍性，提出了时间反演不变和时间反演非不变的情况下，量子踢转子的频谱分析。还研究了先前引入的参数数方差的局部版本。
2016-03-18 math-ph math.MP quant-ph
Universality of Quantum Information in Chaotic CFTs
研究任意维混沌共形场论中的本征态热化假设。在局域ETH假设下，当整个系统是能量本征态时，我们计算了有限尺寸球形子系统在无限体积极限下的约化密度矩阵。这个简化的密度矩阵在迹线距离上接近于一个密度矩阵，我们称之为ETH密度矩阵，它与本征态的所有细节无关，除了它在全局对称性下的能量和电荷。在二维情况下，ETH密度矩阵对所有具有相同中心荷值的理论都是普适的。我们认为ETH的密度矩阵在迹距上接近于（微）正则系综的约化密度矩阵。通过比较ETH密度矩阵的冯诺伊曼熵与全息系统中低温极限下黑洞的熵，我们支持了这一论点。最后，我们将我们的分析推广到能量密度在空间中缓慢变化的相干态，并表明局部这样的状态很好地描述了ETH密度矩阵。
2018-06-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Canonical Universality
如果仅探测所有自由度的实质上小部分，则处于纯态的孤立量子系统可以被感知为热的。我们提出，在混沌量子多体系统中，所有能量涨落足够小的态都近似热态。我们把这个假设称为典范普适性（Canonical Universality，CU）。CU假设补充了本征态热化假设（ETH），ETH提出混沌系统的单个能量本征态是热的。可积系统和MBL系统不满足CU。我们提供了理论和数值证据支持CU假说。
2017-07-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Universal correlations in chaotic many-body quantum states: Fock-space formulation of Berrys random wave model
该研究将Berry随机波模型推广到多体Fock空间，通过多体半经典分析揭示混沌本征态中交叉关联与展开系数高斯分布的普适性，并用量子模拟验证，表明其超越随机矩阵理论且与本征态热化假说一致。
2025-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Random matrix theory universality of current operators in spin-$S$ Heisenberg chains
University of Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）
本文通过数值研究证明，在自旋S=1/2,1,3/2的Heisenberg链中，自旋电流算符的统计特性符合随机矩阵理论的普遍性预测。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on "Can Two-Photon Correlation of Chaotic Light be Considered as Correlation of Intensity Fluctuations ?"
评G. Scarcelli、V.Berardi和Y. Shih，Phys. Rev. Lett. 96，063602（2006）中所述。
2006-05-15 physics.optics quant-ph
The effects of amplification of fluctuation energy scale by quantum measurement choice on quantum chaotic systems: Semiclassical analysis
弱测量开放量子系统中的测量选择会影响量子轨道混沌。我们认为这种情况下半经典的，并表明，测量作为非线性广义波动和耗散力。这些可以改变量子扩展变量中的有效耗散，并因此改变动力学，使得对耦合量子动力学的测量选择可以增强量子效应，并使动力学混乱。这种分析解释了在各种参数设置的量子混沌的测量依赖性，特别是我们证明了定量的监测方案的选择可以更相关的比系统规模$β$在确定系统的“quantumness”。
2018-08-29 nlin.CD quant-ph
Equilibration of quantum chaotic systems
von Neumann [Z.物理{ \bf 57}，30（1929）]，并再次由Reimann [物理修订快报。{ \bf 101}，190403（2008）]中以更实用和明确的形式描述。然而，目前尚不清楚该定理是否适用于量子混沌系统。在严格的证明尚不明确的情况下，我们用例子说明并验证了量子混沌系统的这一定理。数值计算结果表明，具有低熵初始态的量子混沌系统将动态地松弛到高熵态并达到平衡。动力学弛豫后达到的量子平衡态与经典微正则系综有着显著的相似性。然而，平衡附近的波动是不同的：量子波动是指数的，而经典波动是高斯的。
2013-12-02 nlin.CD quant-ph
Fluctuations of radiation from a chaotic laser below threshold
研究了充满增益介质的混沌腔的辐射。提出并求解了一组描述光子密度和增益介质布居数的耦合方程。发现了辐射的谱分布和涨落，全噪声是由等频率光子的正相关（由于受激发射和混沌散射）和与增益介质的相互作用引起的光子间负相关的抑制竞争引起的。后者的效果是负责一个显着的抑制的光子噪声相比，线性理论的预测。
2004-01-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gaussian Fluctuations in Chaotic Eigenstates
我们研究的波动预测的自相关函数的能量本征态的混沌，二维台球的猜想（由于贝瑞），本征函数是一个高斯随机变量。我们发现一个明确的公式的根均方振幅的预期波动的自相关函数。这些波动在小$\hbar$（高能量）极限中是$O(\hbar^{1/2})$。为了比较，任何由孤立周期轨道的疤痕引起的修正也是$O(\hbar^{1/2})$。如果自相关函数在分离向量的方向上被平均，则波动呈现特别简单的形式。我们比较我们的各种预测与最近的数值计算李和Robnik的Robnik台球，并找到很好的协议。我们指出我们的结果如何推广到更高的维度。
1996-03-28 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Universal scaling of spectral fluctuation transitions for interacting chaotic systems
研究了强相互作用混沌系统在相互作用强度增大时的谱特性。发现了从Poisson统计到随机矩阵理论的一个非常敏感的转变，我们引入了一个新的随机矩阵系综来模拟这种动力学对称性破缺的转变，它是普适的，并且只依赖于一个标度参数。耦合踢转子，这种过渡的动力系统范例，与此合奏和优秀的协议被发现最近的邻居间距分布进行比较。事实证明，这种转变是相当准确地描述使用微扰理论。
2015-09-08 cond-mat.str-el nlin.CD quant-ph
Thermal Fluctuations in Quantized Chaotic Systems
考虑一个具有$N$自由度的经典混沌量子系统。当$N$很大，而$\hbar$和量子能量不确定度$ΔE$都很小时，量子混沌理论可以证明以下结果：（1）给定一个一般的可观测$A$，量子期望值$<A(t)>$的无限时间平均$\overline A$与初始态的除总能量以外的所有方面无关，等于$A$的适当的热平均;（2）$<A(t)> - \overline A$的时间变化太小，不能代表热涨落;（3）然而，$<A^2(t)> - <A(t)>^2$的时间变化可以一致地解释为热涨落，即使当$N$很小时，这些相同的时间变化将被称为量子涨落。
1995-12-15 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Chaotic fluctuations in a universal set of transmon qubit gates
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；University of Cologne（科隆大学）
研究通过分析时间演算算子的瞬时本相位曲率，识别受混沌波动影响的子空间，发现高速纠缠门在接近量子速度极限时出现部分混沌动力学。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universality in Dynamical Formation of Entanglement for Quantum Chaos
研究了量子混沌双粒子系统纠缠的动力学形成。我们发现，强混沌的施密特本征值的统计特性很好地描述了拉盖尔系综的随机矩阵理论。这意味着量子混沌的纠缠形成具有普适性，并且不依赖于系统的特定方面。
2005-08-03 quant-ph
Non-universality in the spectral properties of time-reversal invariant microwave networks and quantum graphs
我们给出了具有混沌经典动力学和保持时间反演不变性的量子图谱中长程涨落性质的实验和数值结果。人们普遍认为，这类系统为量子混沌和随机矩阵理论等领域的问题的实验研究提供了理想的基础。我们的目标是证明，这是真的，只有在光谱中的短程波动特性，而在长程波动的偏差的观察是典型的量子图。这可能是由于不可避免地出现短周期轨道，它只探索形成图的单个键，因此没有感觉到其动力学的混沌性。为了证实我们的假设，我们进行了大量的实验和相应的数值研究的长期波动的数量方差和功率谱。此外，我们评估了长度谱，并将其与从量子图的精确迹公式获得的半经典谱进行了比较。
2017-04-15 nlin.CD quant-ph
The shared universality of charged black holes and the many many-body SYK model
研究了在巨正则系综下带电$q/2$ -体相互作用的Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型.通过将$q$作为一个大参数处理，我们能够解析地研究它的相图。通过改变化学势或温度，我们发现系统在最大混沌区经历了低熵和高熵之间的相变。在带电的AdS黑洞中也可以看到类似的熵跃迁，它们在大小事件视界之间跃迁。在接近零温度时，我们发现一个一阶混沌到非混沌的量子相变，在那里有限的广义熵降到零。这又有一个类似的引力-霍金-佩奇（HP）过渡之间的一个大黑洞和热辐射。对连续相变的临界现象进行了分析研究，得到了平均场范德华临界指数和有效指数。我们发现，所有类似的幂律共享几个带电AdS黑洞相变。总之，这些发现表明了带电$q\to\infty$ SYK模型和黑洞之间的联系。
2023-02-13 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Fluctuations and correlations in scattering on a resonance coupled to a chaotic background
我们讨论并简要综述了近年来在共振态态与多个混沌态耦合的背景下散射涨落的研究进展。这样的问题自然出现，例如，当处理复杂环境中的波传播时。使用基于随机矩阵理论的统计模型，我们得到了一些非微扰的结果，各种统计的散射特性。这包括反射和透射强度和相位的联合分布和边缘分布，这些分布是在任意耦合到具有有限吸收的背景时精确导出的。的强度和相位被发现表现出高度非平凡的统计相关性，这仍然是必不可少的，即使在强吸收的限制。在后一种情况下，我们还考虑了相关的近似及其精度。作为一个应用，我们简要地讨论了在这样的散射情况下的相位刚度（或模式复杂度）的统计。
2017-12-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Universality of quantum critical dynamics in a planar OPO
分析了相干驱动平面光参量振荡器中的临界量子涨落。我们表明，结合量子涨落的横模的存在下改变的行为的“量子图像”的临界点。这种零温度非平衡量子系统与有限温度磁Lifshitz跃迁具有相同的普适性。
2005-06-07 quant-ph
Emergent universality in Kraus maps of quantum chaotic many-body dynamics
National University of Singapore（新加坡国立大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Technology Innovation Institute（技术创新研究所）
该研究在量子混沌多体动力学中发现Kraus映射的涌现普适性，提出单参数随机矩阵假设，并验证其在一维电路中的普适行为，为深度热化提供微观机制。
2026-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Trading drift and fluctuations in entropic dynamics: quantum dynamics as an emergent universality class
熵动力学（英语：Entropic Dynamics）是一个框架，它允许将动力学理论表述为熵推理方法的应用。在ED的一般应用中，推导出N粒子的薛定谔方程的动力学是非耗散扩散，其中系统遵循“布朗”轨迹，波动叠加在平滑漂移上。我们发现，有一个家庭的ED模型，不同的“微观”或亚量子水平，在一个可以增强或抑制相对于漂移的波动。然而，这个家族的成员属于同一个普适性类，因为它们都导致了“宏观”或量子水平上相同的涌现薛定谔行为。波动被完全抑制的模型特别令人感兴趣：系统沿着概率流的平滑线演化。因此，ED包含了量子力学的玻姆或因果形式作为一种特殊的极限情况。我们简要地探讨了一个不同的普适类-一个非耗散动力学微观波动，但没有量子势。这些混合模型的Bohmian极限与经典力学是等价的。最后，我们表明，海森堡不确定性关系是不受影响的增强或抑制微观波动或关闭量子势。
2016-03-28 quant-ph
Emergence of fluctuating hydrodynamics in chaotic quantum systems
本研究通过大规模量子模拟监测硬核玻色子梯子的粒子数涨落统计，对比弹道与混沌动力学系统，发现结果与宏观涨落理论（MFT）预测高度吻合，可准确提取扩散常数，证实孤立量子系统大尺度涨落涌现流体动力学行为，拓展了MFT的量子适用性。
2023-06-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
A Chaotic, Deterministic Model for Quantum Mechanics
随着量子力学的哥本哈根解释的衰落和最近的实验表明量子力学确实体现了“客观实在”，人们可能会问，是否可以为量子力学找到一个"机械的“概念模型。真空能量涨落意味着质量涨落，并且通过广义相对论，意味着曲率涨落。这些涨落，用度规张量的涨落来表示。度规张量涨落可以“解释”共轭变量的测不准关系和非对易性质。我们认为概率密度正比于度规张量（微分体积元）的行列式的平方根。我们认为，度量元素是不随机的，但振荡在一个足够高的频率，相同的测量值出现随机（即加密随机）。我们建议把质点位置处的振动描述为扭转振动。一个加密随机（或混沌）振荡度规产生了一个叠加、光子偏振和纠缠的模型，所有这些都在四维时空的范围内。
2014-06-20 quant-ph
Universality of the Anderson transition with the quasiperiodic kicked rotor
本文对具有三个无公度频率的准周期受击转子系统的量子混沌系统进行了Anderson跃迁的数值分析。结果表明，该动力学系统表现出相同的临界现象的真正随机的3D-Anderson模型。通过适当考虑单参数标度的系统修正，证明了临界指数的普适性。我们的结果$ν= 1.59 \pm 0.01$与Anderson模型的结果完全一致。
2011-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum thermalization of gauge theories: chaos, turbulence and universality
在这个演讲中，我们讨论了2+1时空维中$\mathbf{Z}_2$格点规范理论的实时热化动力学。虽然经典热化通常与混沌行为，湍流和普适性有关，但这些现象在量子力学系统中的表现尚不清楚。然而，当从纠缠结构的角度来看时，我们发现量子热化在特征阶段进行，并揭示了与经典对应物显着相似的现象：混乱、湍流和普遍性。
2021-11-01 hep-lat hep-ph quant-ph
Quantum Chaotic Fluctuation-Dissipation Theorem: Effective Brownian Motion in Closed Quantum Systems
本文以随机矩阵的形式解析地描述了不可积可积系统一般观测量在扰动后向平衡态的衰减。我们进一步得到了一个可观测量的时均涨落的解析形式，它是以衰变到平衡态的速率表示的。我们的结果表明，出现了一个波动耗散定理对应的经典布朗过程，具体地说，Ornstein-Uhlenbeck过程。我们的预测可以在量子模拟实验中得到验证，从而有助于弥合量子热化理论和实验研究之间的差距。我们测试我们的分析结果通过精确的数值实验中的自旋链。我们认为，我们的涨落耗散关系可以用来衡量一个孤立的量子系统的非平衡动力学的状态密度。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Temporal fluctuations of correlators in integrable and chaotic quantum systems
该研究针对多体量子系统关联函数的时间涨落给出界，证明无简并系统中涨落随系统尺寸指数衰减，有简并非相互作用XX模型中涨落衰减形式依赖算符局域性，指出该涨落无法作为混沌的可靠判据。
2023-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Semiclassical roots of universality in many-body quantum chaos
多体系统的量子混沌已经迅速发展成为一个充满活力的研究领域，在各个学科之间的接口，从统计物理学到凝聚态到量子信息和宇宙学。在具有经典极限的量子系统中，先进的半经典方法提供了经典混沌动力学和量子水平上相应的普遍特征之间的关键联系。最近，在通常的半经典极限$\hbar \rightarrow 0$中处理各态历经波干涉的单粒子技术已经开始被转换到类似半经典极限$\hbar_{eff} = 1/N \rightarrow 0$中N粒子系统的场论领域，从而解释真正的多体量子干涉。这种半经典多体理论为理解单粒子和多体量子混沌系统的随机矩阵关联提供了一个统一的框架。经典轨道和平均场模式的某些编织丛分别支配着干涉，并提供了普适性基础的关键。提出的案例研究包括一个多体版本的古茨维勒的跟踪公式的谱密度和时间顺序的修正器，以及简短的评论，在那里可能会有进一步的进展。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Universality in volume law entanglement of pure quantum states
一个纯粹的量子态可以完全描述热平衡，只要我们专注于局部的可观测性。热力学熵也可以作为小的子系统的纠缠熵来恢复。然而，当子系统的大小增加时，量子关联打破了对应关系，并导致对这个简单体积定律的修正。阐明纠缠熵的尺寸依赖性对于量子物理与热力学的联系以及解决最近的超冷原子实验都是至关重要的。本文导出了一类代表热平衡的纯态cTPQ态的纠缠熵的解析公式。我们进一步发现，我们的公式普遍适用于任何充分混乱的纯态代表热平衡，即，不可积模型的一般能量本征态和量子猝灭后的态。我们的通用公式可以被利用作为混沌系统的诊断，我们可以区分可积模型从混沌和检测多体局域化具有高精度。
2018-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Transmon platform for quantum computing challenged by chaotic fluctuations
从多体物理学的角度来看，目前为量子计算开发的transmon量子比特架构是耦合非线性量子谐振器的系统。需要大量的有意频率失谐（无序）来保护单个量子比特状态免受非线性谐振器耦合的不稳定效应的影响。在这里，我们调查的稳定性的变体的多体局域化（MBL）相位的系统参数相关的当前量子处理器的两种不同类型，那些使用不可调量子位（IBM型）和那些使用可调量子位（Delft/Google型）。应用三个独立的诊断本地化理论-一个Kullback-Leibler分析的频谱统计，统计的多体波函数（逆参与比），和沃尔什变换的多体频谱-我们发现，这些计算平台是危险地接近一个阶段的不可控的混沌波动。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Parameter Scaling in the Decoherent Quantum-Classical Transition for chaotic rf-SQUIDs
我们数值研究了耦合到耗散环境中的rf-SQUID系统的量子-经典跃迁。结果表明，系统出现了混沌现象，混沌的最大李雅普诺夫指数$λ_{m}$随耦合强度$D$的变化呈现出非单调性.通过用动力学的不确定性度量量子演化和经典演化的接近性，我们证明了不确定性是$λ_{m}/D$的单调函数。此外，在SQUID系统中，标度保持在相对较小的$\hbar_{eff}$，表明这种标度的普遍性。
2009-11-23 quant-ph
Unequivocal differentiation of coherent and chaotic light through interferometric photon correlation measurements
我们提出了一种新的实验技术，可以明确区分混沌光和相干光的振幅波动，从而允许明确的激光器的输出特性。该技术包括测量非平衡迈克耳孙干涉仪输出端的二阶强度互相关。它被施加到一个混乱的光源和半导体纳米激光器的输出，其“标准”的强度关联函数高于阈值显示值兼容的相干和混乱的混合光。我们的实验结果表明，这种激光器的输出不是部分混沌，而是一个振幅起伏的相干态。
2013-03-28 physics.optics quant-ph
