論文の概要: Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.07646v3
- Date: Wed, 29 Mar 2023 04:52:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 19:19:59.147489
- Title: Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis
- Title（参考訳）: 固有状態熱化仮説からの高速熱化
- Authors: Chi-Fang Chen and Fernando G.S.L. Brand\~ao
- Abstract要約: 固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 69.68937033275746
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Eigenstate Thermalization Hypothesis (ETH) has played a major role in
understanding thermodynamic phenomena in closed quantum systems. However, its
connection to the timescale of thermalization for open system dynamics has
remained elusive. This paper establishes a rigorous link between ETH and fast
thermalization to the global Gibbs state. Specifically, we demonstrate fast
thermalization for a system coupled weakly to a bath of quasi-free Fermions
that we refresh periodically. To describe the joint evolution, we derive a
finite-time version of Davies' generator with explicit error bounds and
resource estimates. Our approach exploits a critical feature of ETH: operators
in the energy basis can be modeled by independent random matrices in a
near-diagonal band. This gives quantum expanders at nearby eigenstates of the
Hamiltonian and reduces the problem to a one-dimensional classical random walk
on the energy eigenstates. Our results explain finite-time thermalization in
chaotic open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。
しかし、開系力学における熱化の時間スケールとの関係はいまだ解明されていない。
本稿では,ETHと高速加熱とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。
具体的には,周期的にリフレッシュする準フリーフェルミオンの浴槽に弱結合した系の高速熱分解を示す。
共同進化を説明するために、明示的な誤差境界とリソース推定を持つデイビーズ生成器の有限時間バージョンを導出する。
エネルギーベースでの演算子は、近対角帯域の独立なランダム行列によってモデル化することができる。
これにより、ハミルトニアンの近傍の固有状態における量子展開器が与えられ、エネルギー固有状態の1次元の古典的ランダムウォークに問題を還元する。
カオス的開量子システムにおける有限時間熱化を説明する。
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