論文の概要: Ultrafast dynamics of cold Fermi gas after a local quench
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.12031v3
- Date: Mon, 27 Mar 2023 21:22:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 20:22:31.079154
- Title: Ultrafast dynamics of cold Fermi gas after a local quench
- Title（参考訳）: 局所クエンチ後のコールドフェルミガスの超高速ダイナミクス
- Authors: N. V. Gnezdilov, A. I. Pavlov, V. Ohanesjan, Y. Cheipesh, K. Schalm
- Abstract要約: 我々は、2つの独立な貯水池の非平衡ダイナミクスを、コールドフェルミガスで満たされた$A$と$B$の2つの量子クエンチで結合し、疎結合した$B$とみなす。
クエンチによって誘導されるフォン・ノイマンエントロピー生成は,貯水池間の熱輸送よりも高速であることがわかった。
A$とB$が結合されると、そのエントロピーは(フェルミ時間のタイムスケールで)システム内の熱流よりも速く成長する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider non-equilibrium dynamics of two initially independent reservoirs
$A$ and $B$ filled with a cold Fermi gas coupled and decoupled by two quantum
quenches following one another. We find that the von Neumann entropy production
induced by the quench is faster than thermal transport between the reservoirs
and defines the short-time dynamics of the system. We analyze the energy change
in the system which adds up the heat transferred between $A$ and $B$ and the
work done by the quench to uncouple the reservoirs. In the case when $A$ and
$B$ interact for a short time, we notice an energy increase in both reservoirs
upon decoupling. This energy gain results from the quench's work and does not
depend on the initial temperature imbalance between the reservoirs. We relate
the quench's work to the mutual correlations of $A$ and $B$ expressed through
their von Neumann entropies. Utilizing this relation, we show that once $A$ and
$B$ become coupled, their entropies grow (on a timescale of the Fermi time)
faster than the heat flow within the system. This result may provide a track of
quantum correlations' generation at finite temperatures which one may probe in
ultracold atoms, where we expect the characteristic timescale of correlations'
growth to be $\sim 0.1 {\rm ms}$.
- Abstract（参考訳）: 2つの初期独立型貯水池の非平衡ダイナミクスについて検討し, コールドフェルミガスを混合し, 2つの量子クエンチェによって分離した。
クエンチによって引き起こされるフォン・ノイマンエントロピー生成は、貯水池間の熱輸送よりも高速であり、システムの短時間のダイナミクスを定義する。
システム内のエネルギー変化を分析し、A$からB$の間で移動した熱を加味し、貯水池を解き放つためにクエンチが行う作業を分析する。
a$ と $b$ が短時間相互作用する場合、デカップリング時に両方の貯水池でエネルギーが増加することに気付く。
このエネルギーはクエンチの作用によって得られ、貯水池間の初期温度不均衡に依存しない。
我々は、クエンチの仕事と、フォン・ノイマンのエントロピーを通じて表現されたa$とb$の相互相関の関係を関連付ける。
この関係を利用して、一旦$A$と$B$が結合されると、そのエントロピーはシステム内の熱流よりも速く(フェルミ時間の時間スケールで)成長することを示す。
この結果は、超低温で観測できる有限温度での量子相関の生成の軌跡を与えることができ、そこでは相関の成長の特徴的な時間スケールが$\sim 0.1 {\rm ms}$と期待される。
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