論文の概要: Quantum aspects of chaos and complexity from bouncing cosmology: A study with two-mode single field squeezed state formalism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.03893v5
• Date: Wed, 15 Sep 2021 08:20:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-03 05:06:24.205706
• Title: Quantum aspects of chaos and complexity from bouncing cosmology: A study with two-mode single field squeezed state formalism
• Title（参考訳）: バウンシング宇宙論からのカオスと複雑性の量子的側面:2モード単体圧縮状態形式による研究
• Authors: Parth Bhargava, Sayantan Choudhury, Satyaki Chowdhury, Anurag Mishara, Sachin Panneer Selvam, Sudhakar Panda, Gabriel D. Pasquino
• Abstract要約: この論文は、宇宙に現れる非平衡面と量子カオスの研究に焦点をあてる。 我々は、早期・後期の宇宙のランダムな振る舞いを探索するために、$Out-of-Time Ordered correlation (OTOC)$関数を使用する。
• 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: $Circuit~ Complexity$, a well known computational technique has recently become the backbone of the physics community to probe the chaotic behaviour and random quantum fluctuations of quantum fields. This paper is devoted to the study of out-of-equilibrium aspects and quantum chaos appearing in the universe from the paradigm of two well known bouncing cosmological solutions viz. $Cosine~ hyperbolic$ and $Exponential$ models of scale factors. Besides $circuit~ complexity$, we use the $Out-of-Time~ Ordered~ correlation~ (OTOC)$ functions for probing the random behaviour of the universe both at early and the late times. In particular, we use the techniques of well known two-mode squeezed state formalism in cosmological perturbation theory as a key ingredient for the purpose of our computation. To give an appropriate theoretical interpretation that is consistent with the observational perspective we use the scale factor and the number of e-foldings as a dynamical variable instead of conformal time for this computation. From this study, we found that the period of post bounce is the most interesting one. Though it may not be immediately visible, but an exponential rise can be seen in the $complexity$ once the post bounce feature is extrapolated to the present time scales. We also find within the very small acceptable error range a universal connecting relation between Complexity computed from two different kinds of cost functionals-$linearly~ weighted$ and $geodesic~ weighted$ with the OTOC. Furthermore, from the $complexity$ computation obtained from both the cosmological models and also using the well known MSS bound on quantum Lyapunov exponent, $\lambda\leq 2\pi/\beta$ for the saturation of chaos, we estimate the lower bound on the equilibrium temperature of our universe at late time scale. Finally, we provide a rough estimation of the scrambling time in terms of the conformal time.
• Abstract（参考訳）: 量子場のカオス的振る舞いとランダムな量子揺らぎを調べるために、よく知られた計算テクニックである$circuit~ complexity$が物理学コミュニティのバックボーンとなっている。 本稿では、2つのよく知られたバウンシング宇宙論解 viz のパラダイムから宇宙に現れる平衡外側面と量子カオスの研究に焦点をあてる。 $Cosine~ hyperbolic$ と $Exponential$ スケールファクタのモデル。 複雑性$$circuitの他に、早期と後期の両方で宇宙のランダムな振る舞いを探索するために$Out-of-Time~ Ordered~ correlation~ (OTOC)$関数を使用します。 特に、宇宙論的摂動論におけるよく知られた2モード圧縮状態形式論の手法を計算の目的の重要な要素として用いる。 観測的視点に整合した適切な理論的解釈を与えるため、この計算に適合する時間ではなく、スケール係数とeフォールディングの個数を動的変数として用いる。 本研究から,バウンス期間が最も興味深いことが判明した。 すぐには見えないかもしれないが、現在の時間スケールにポストバウンス機能が外挿されると、$complexity$で指数関数的な上昇が見られる。 また、非常に小さな許容誤差範囲内において、2種類のコスト汎関数から計算される複素度-$linearly~重み$と$geodesic~重み$とOTOCとの普遍接続関係が見つかる。 さらに、宇宙論モデルおよび量子リアプノフ指数(英語版)に束縛されたよく知られたmss(英語版)($\lambda\leq 2\pi/\beta$ for the saturation of chaos)を用いて得られる計算量$complexity$から、後期スケールでの宇宙の平衡温度の下限を推定する。 最後に,共形時間の観点からスクランブル時間の推定を行う。

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