論文の概要: Probabilistic Hysteresis in an Isolated Quantum System: The Microscopic
Onset of Irreversibility from a Quantum Perspective
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.11887v1
- Date: Thu, 26 Mar 2020 13:26:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 20:46:30.195554
- Title: Probabilistic Hysteresis in an Isolated Quantum System: The Microscopic
Onset of Irreversibility from a Quantum Perspective
- Title(参考訳): 孤立量子系における確率的ヒステリシス:量子から見た可逆性の微視的オンセット
- Authors: Ralf B\"urkle, James R. Anglin
- Abstract要約: 我々は、積分可能なシステムの完全な量子力学的記述に焦点を当てる。
遅いが有限のスイープレートでは、量子結果が半古典的な結果と一致する広い状態が見つかる。
対照的に、1つの初期エネルギー固有状態では、非常に大きな粒子数であっても、後方のスイープは強い量子効果を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recently probabilistic hysteresis in isolated Hamiltonian systems of
ultracold atoms has been studied in the limit of large particle numbers, where
a semiclassical treatment is adequate. The origin of irreversibility in these
sweep experiments, where a control parameter is slowly (adiabatically) tuned
back and forth, turned out to be a passage blue back and forth across a
separatrix (integrable case) or a passage in and out of a chaotic sea in phase
space (chaotic case). Here we focus on the full quantum mechanical description
of the integrable system and show how the semiclassical results emerge in the
limit of large particle numbers. Instead of the crossing of a separatrix in
phase space, where classical adiabaticity fails, the origin of irreversibility
in the quantum system is a series of avoided crossings of the adiabatic energy
levels: they become so close that already for modest particle numbers the
change of the external parameter has to be unrealistically slow to reach the
quantum adiabatic limit of perfectly reversible evolution. For a slow but
finite sweep rate we find a broad regime where the quantum results agree with
the semiclassical results, but only if besides the limit $N\to \infty$ an
initial ensemble of states is considered, with sufficient initial energy width.
For a single initial energy eigenstate we find in contrast that the backward
sweep reveals strong quantum effects even for very large particle numbers.
- Abstract(参考訳): 近年, 超低温原子のハミルトン系における確率的ヒステリシスは, 半古典的処理が十分である大粒子数の限界において研究されている。
これらのスイープ実験における可逆性の起源は、制御パラメータがゆっくりと(断続的に)前後に調整され、セパラトリクス(可積分の場合)を行き来する通路または位相空間におけるカオス海の内外への通路(カオスの場合)であることが判明した。
ここでは、可積分系の完全な量子力学的記述に注目し、半古典的結果が大粒子数の極限にどのように現れるかを示す。
古典的断熱性が失敗する位相空間におけるセパラトリクスの交差の代わりに、量子系における非可逆性の起源は断熱エネルギー準位の一連の回避された交差である。
遅いが有限のスイープレートでは、量子結果が半古典的結果と一致するような広い体系が見つかるが、その極限である$n\to \infty$ の他に、状態の初期アンサンブルが十分に初期エネルギー幅を持つ場合に限る。
単一の初期エネルギー固有状態に対して、逆スイープは、非常に大きな粒子数であっても強い量子効果を示すことが分かる。
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