論文の概要: Onset of many-body quantum chaos due to breaking integrability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14762v3
- Date: Mon, 9 May 2022 12:36:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 23:18:54.247933
- Title: Onset of many-body quantum chaos due to breaking integrability
- Title（参考訳）: 破壊可積分性による多体量子カオスの発生
- Authors: Vir B. Bulchandani, David A. Huse, Sarang Gopalakrishnan
- Abstract要約: 量子カオスの開始は、フォック空間の非局在化過程として記述できる。
積分可能性破壊的摂動は、このフォック空間におけるホッピングを導入し、このホッピングがこの空間における多体固有状態を非局在化するときにカオスが成立する。
どちらの場合も、カオスの開始時の摂動強度は通常の熱力学の限界でゼロになる。
- 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: Integrable quantum systems of finite size are generically robust against weak
enough integrability-breaking perturbations, but become quantum chaotic and
thermalizing if the integrability-breaking is strong enough. We argue that the
onset of quantum chaos can be described as a Fock-space delocalization process,
with the eigenstates of the integrable system being taken as the "Fock states".
The integrability-breaking perturbation introduces hopping in this Fock space,
and chaos sets in when this hopping delocalizes the many-body eigenstates in
this space. Depending on the range of the dominant Fock-space hopping,
delocalization can occur either through a crossover, or via a transition that
becomes sharp in the appropriate large-system dynamic limit. In either case,
the perturbation strength at the onset of chaos scales to zero in the usual
thermodynamic limit, with a size-dependence that we estimate analytically and
compute numerically for a few specific models. We also identify two
intermediate finite-size-dependent regimes: There is generally an intermediate
nonchaotic regime in which integrability is broken strongly enough to produce
some system-wide many-body resonances but not enough to thermalize the system.
In spatially extended systems (but not in quantum dots) there is also a
crossover or transition between chaotic regimes where the ratio of the system
size to the mean free path of the quasiparticles of the integrable system is
small versus large compared to unity.
- Abstract（参考訳）: 有限サイズの可積分量子系は、弱い可積分性破壊摂動に対して総じて堅牢であるが、積分性破壊が十分強ければ量子カオスおよび熱化となる。
量子カオスの開始は、積分可能系の固有状態を「フォック状態」として、フォック空間の非局在化過程として記述できると主張する。
可積分性の破壊的な摂動は、このフォック空間にホッピングを導入し、このホッピングが空間内の多体固有状態を非局在化するときにカオスが設定される。
支配的なフォック空間ホッピングの範囲によっては、非局在化はクロスオーバーまたは適切な大系動的極限においてシャープになる遷移を通して起こる。
いずれの場合も、カオス発生時の摂動強度は通常の熱力学的限界でゼロにスケールし、解析的に推定し、いくつかの特定のモデルで数値計算するサイズ依存性を持つ。
一般に、可積分性はシステム全体の多体共鳴を生成するのに十分な強度で破壊されるが、系を熱化するには不十分な中間的非カオス状態が存在する。
空間的に拡張された系(ただし量子ドットではそうではない)では、システムサイズと可積分系の準粒子の平均自由経路の比率がユニティに比べて小さいか大きいかというカオス的な状態間の交叉や遷移がある。
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