論文の概要: The Cosmological OTOC: Formulating new cosmological micro-canonical
correlation functions for random chaotic fluctuations in Out-of-Equilibrium
Quantum Statistical Field Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.11750v2
- Date: Tue, 1 Sep 2020 15:37:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 21:44:18.209989
- Title: The Cosmological OTOC: Formulating new cosmological micro-canonical
correlation functions for random chaotic fluctuations in Out-of-Equilibrium
Quantum Statistical Field Theory
- Title（参考訳）: 宇宙物理学OTOC:外平衡量子統計場理論におけるランダムカオス変動に対する新しい宇宙的ミクロカノニカル相関関数の定式化
- Authors: Sayantan Choudhury
- Abstract要約: 時間外相関関数は、ランダムな量子相関の重要な尺度として扱われる量子場理論における重要な新しいプローブである。
インフレーションおよび再加熱中の粒子生成における宇宙論的OTOCの計算を初めて行う形式主義を実証する。
- 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: The out-of-time-ordered correlation (OTOC) function is an important new probe
in quantum field theory which is treated as a significant measure of random
quantum correlations. In this paper, with the slogan "Cosmology meets Condensed
Matter Physics" we demonstrate a formalism using which for the first time we
compute the Cosmological OTOC during the stochastic particle production during
inflation and reheating following canonical quantization technique. In this
computation, two dynamical time scales are involved, out of them at one time
scale the cosmological perturbation variable and for the other the canonically
conjugate momentum is defined, which is the strict requirement to define time
scale separated quantum operators for OTOC and perfectly consistent with the
general definition of OTOC. Most importantly, using the present formalism not
only one can study the quantum correlation during stochastic inflation and
reheating, but also study quantum correlation for any random events in
Cosmology. Next, using the late time exponential decay of cosmological OTOC
with respect to the dynamical time scale of our universe which is associated
with the canonically conjugate momentum operator in this formalism we study the
phenomena of quantum chaos by computing the expression for {\it Lyapunov
spectrum}. Further, using the well known Maldacena Shenker Stanford (MSS)
bound, on Lyapunov exponent, $\lambda\leq 2\pi/\beta$, we propose a lower bound
on the equilibrium temperature, $T=1/\beta$, at the very late time scale of the
universe. On the other hand, with respect to the other time scale with which
the perturbation variable is associated, we find decreasing but not
exponentially decaying behaviour, which quantifies the random correlation at
out-of-equilibrium. Finally, we have studied the classical limit of the OTOC to
check the consistency with the large time limiting behaviour.
- Abstract（参考訳）: 時間外相関(OTOC)関数は、ランダムな量子相関の重要な尺度として扱われる量子場理論における重要な新しいプローブである。
本稿では,「宇宙論は凝縮物質物理学と出会う」というスローガンを用いて,膨張と正準量子化手法による再加熱の間,宇宙論のOTOCを初めて計算した形式主義を実証する。
この計算では、2つの動的時間スケールが関与し、そのうちの1つは宇宙論的摂動変数であり、もう1つは正準共役運動量を定義し、これはOTOCの時間スケール分離量子作用素を定義するための厳密な要件であり、OTOCの一般的な定義と完全に一致している。
最も重要なことは、現在の形式論を用いることで、確率的インフレーションと再加熱の間に量子相関を研究できるだけでなく、宇宙論における任意のランダムな事象に対する量子相関も研究できるということである。
次に、この定式化において正準共役運動量演算子と関連付けられた宇宙の動的時間スケールに関して、宇宙論的OTOCの遅延時間指数的崩壊を用いて、リプノフスペクトルの式を計算して量子カオスの現象を研究する。
さらに、よく知られたmaldacena shenker stanford (mss) のバウンドを用いて、lyapunov exponent, $\lambda\leq 2\pi/\beta$ 上で、宇宙の非常に遅い時間スケールで平衡温度の下限である $t=1/\beta$ を提案する。
一方,摂動変数が関連づけられた他の時間尺度では,非平衡状態におけるランダム相関を定量化する指数的減衰挙動は減少するが減少しない。
最後に,OTOCの古典的限界について検討し,大きな時間制限行動との整合性を確認する。
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