論文の概要: Emergent decoherence induced by quantum chaos in a many-body system: A
Loschmidt echo observation through NMR
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.00607v1
- Date: Wed, 1 Dec 2021 16:22:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 04:32:11.127868
- Title: Emergent decoherence induced by quantum chaos in a many-body system: A
Loschmidt echo observation through NMR
- Title（参考訳）: 多体系における量子カオスによる創発的デコヒーレンス:NMRによるLoschmidtエコー観察
- Authors: Claudia M. S\'anchez, Ana Karina Chattah, and Horacio M. Pastawski
- Abstract要約: 我々は、デコヒーレンスの時間スケールである$T_3$が、反転した多体相互作用の時間スケールである$T$0.01に比例することを示した。
厳密には、より大きい値$k$に対する正規化Loschmidtエコーの重ね合わせを観察する。
結果は、不可逆性の中央仮説を支持する。
- 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: In the long quest to identify and compensate the sources of decoherence in
many-body systems far from the ground state, the varied family of Loschmidt
echoes (LEs) became an invaluable tool in several experimental techniques. A LE
involves a time-reversal procedure to assess the effect of perturbations in a
quantum excitation dynamics. However, when addressing macroscopic systems one
is repeatedly confronted with limitations that seem insurmountable. This led to
formulate the \textit{central hypothesis of irreversibility} stating that the
time-scale of decoherence, $T_3$, is proportional to the time-scale of the
many-body interactions we reversed, $T_2$. We test this by implementing two
experimental schemes based on Floquet Hamiltonians where the effective strength
of the dipolar spin-spin coupling, i.e. $1/T_2$, is reduced by a variable scale
factor $k$. This extends the perturbations time scale, $T_\Sigma$, in relation
to $T_2$. Strikingly, we observe the superposition of the normalized Loschmidt
echoes for the bigger values of $k$. This manifests the dominance of the
intrinsic dynamics over the perturbation factors, even when the Loschmidt echo
is devised to reverse that intrinsic dynamics. Thus, in the limit where the
reversible interactions dominate over perturbations, the LE decays within a
time-scale, $T_3\approx T_2/R$ with $R=(0.15 \pm 0.01)$, confirming the
emergence of a perturbation independent regime. These results support the
central hypothesis of irreversibility.
- Abstract（参考訳）: 基底状態から遠く離れた多体系におけるデコヒーレンス源を同定し補う長い探求の中で、様々なロスシュミットエコー(les)族はいくつかの実験手法において貴重な道具となった。
LEは、量子励起力学における摂動の影響を評価するための時間反転手順を含む。
しかし、マクロシステムに対処する場合、克服できないような制限に何度も直面する。
これにより、デコヒーレンスの時間スケール$T_3$は、反転した多体相互作用の時間スケール$T_2$に比例する、という「不可逆性のtextit{central hypothesis of irreversibility」が定式化された。
二極スピンスピンスピンカップリングの有効強度(すなわち1/t_2$)を可変スケール係数$k$で減少させる、フロケットハミルトニアンに基づく2つの実験スキームを実装してこれをテストする。
これは摂動時間スケール$t_\sigma$を$t_2$に対して拡張する。
厳密には、正規化されたLoschmidtエコーの重ね合わせを、$k$の大きい値に対して観察する。
これは摂動因子よりも内在的なダイナミクスが支配的であることを示し、たとえロスシュミットエコーがその内在的なダイナミクスを逆転するように考案されたとしてもである。
したがって、可逆相互作用が摂動よりも支配的な極限において、LEは時間スケールの$T_3\approx T_2/R$と$R=(0.15 \pm 0.01)$で崩壊し、摂動独立状態の出現を確認する。
これらの結果は、不可逆性の中央仮説を支持する。
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