論文の概要: Information scrambling at finite temperature in local quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10814v1
• Date: Thu, 21 May 2020 17:49:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-19 03:39:07.183994
• Title: Information scrambling at finite temperature in local quantum systems
• Title（参考訳）: 局所量子システムにおける有限温度でのスクランブル情報
• Authors: Subhayan Sahu, Brian Swingle
• Abstract要約: 本稿では, 地中エネルギーギャップを持つ局所系における量子情報の温度依存性について検討する。 時間外相関器によって定量化されるハイゼンベルク作用素の速度と形状について検討する。
• 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: This paper investigates the temperature dependence of quantum information scrambling in local systems with an energy gap, $m$, above the ground state. We study the speed and shape of growing Heisenberg operators as quantified by out-of-time-order correlators, with particular attention paid to so-called contour dependence, i.e. dependence on the way operators are distributed around the thermal circle. We report large scale tensor network numerics on a gapped chaotic spin chain down to temperatures comparable to the gap which show that the speed of operator growth is strongly contour dependent. The numerics also show a characteristic broadening of the operator wavefront at finite temperature $T$. To study the behavior at temperatures much below the gap, we perform a perturbative calculation in the paramagnetic phase of a 2+1D O($N$) non-linear sigma model, which is analytically tractable at large $N$. Using the ladder diagram technique, we find that operators spread at a speed $\sqrt{T/m}$ at low temperatures, $T\ll m$. In contrast to the numerical findings of spin chain, the large $N$ computation is insensitive to the contour dependence and does not show broadening of operator front. We discuss these results in the context of a recently proposed state-dependent bound on scrambling.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,局所系における量子情報のスクランブルの温度依存性について,基底状態より上のエネルギーギャップである$m$を用いて検討する。 本研究では,時間外相関器によって定量化されるハイゼンベルク作用素の速度と形状について検討する。 我々は,ガッピングされたカオススピンチェーン上の大規模テンソルネットワーク数値を,演算子の成長速度が強い輪郭依存性を示すギャップに匹敵する温度まで下降させる。 数値はまた、有限温度$T$での作用素波面の特徴的な拡大を示す。 2+1D O($N$) 非線形シグマモデルの常磁性相における摂動計算を行い, 解析的にN$の値を求めることができる。 はしご図法を用いて、演算子は低温で速度$\sqrt{T/m}$,$T\ll m$で拡散する。 スピン鎖の数値的な発見とは対照的に、大きな$N$の計算は輪郭依存性に敏感であり、演算子前面の拡大は示さない。 これらの結果は,最近提案されたスクランブル状態依存境界の文脈で論じる。

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