論文の概要: Diagnosing quantum chaos with out-of-time-ordered-correlator
quasiprobability in the kicked-top model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.08175v1
- Date: Thu, 20 Jan 2022 13:46:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-28 08:07:51.769122
- Title: Diagnosing quantum chaos with out-of-time-ordered-correlator
quasiprobability in the kicked-top model
- Title（参考訳）: out-of-ordered-correlator quasiprobabilityを用いたキックトップモデルにおける量子カオスの診断
- Authors: Jos\'e Ra\'ul Gonz\'alez Alonso, Nathan Shammah, Shahnawaz Ahmed,
Franco Nori, Justin Dressel
- Abstract要約: 我々は、古典的なバージョンでカオス的な振る舞いを示す、キックトトップモデルであるベンチマークシステムを考える。
本稿では,時間外順序付き相関器(OTOC)の背後にある準確率分布について紹介する。
我々は、非古典性の挙動と、ハミルトン群の三部構造的相互情報のような絡み合う測度を比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6999740786886535
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While classical chaos has been successfully characterized with consistent
theories and intuitive techniques, such as with the use of Lyapunov exponents,
quantum chaos is still poorly understood, as well as its relation with
multi-partite entanglement and information scrambling. We consider a benchmark
system, the kicked top model, which displays chaotic behaviour in the classical
version, and proceed to characterize the quantum case with a thorough diagnosis
of the growth of chaos and entanglement in time. As a novel tool for the
characterization of quantum chaos, we introduce for this scope the
quasi-probability distribution behind the out-of-time-ordered correlator
(OTOC). We calculate the cumulative nonclassicality of this distribution, which
has already been shown to outperform the simple use of OTOC as a probe to
distinguish between integrable and nonintegrable Hamiltonians. To provide a
thorough comparative analysis, we contrast the behavior of the nonclassicality
with entanglement measures, such as the tripartite mutual information of the
Hamiltonian as well as the entanglement entropy. We find that systems whose
initial states would lie in the "sea of chaos" in the classical kicked-top
model, exhibit, as they evolve in time, characteristics associated with chaotic
behavior and entanglement production in closed quantum systems. We corroborate
this indication by capturing it with this novel OTOC-based measure.
- Abstract（参考訳）: 古典的カオスは、リアプノフ指数の使用のような一貫した理論と直感的な技法で特徴づけられているが、量子カオスは、多粒子の絡み合いや情報の揺らぎとの関係と同様に、まだ理解されていない。
我々は,古典的バージョンにおけるカオス的振る舞いを示す,キックトトップモデルであるベンチマークシステムについて検討し,カオスと絡み合いの時間的変化を徹底的に診断し,量子ケースの特徴付けを進める。
量子カオスのキャラクタリゼーションのための新しいツールとして,時間外順序相関器(OTOC)の背後にある準確率分布を紹介する。
この分布の累積的非古典性は、積分可能ハミルトニアンと非可積分ハミルトニアンを区別するプローブとしてのOTOCの簡単な使用よりも優れていることがすでに示されている。
徹底的な比較分析をするために、非古典性の挙動と、ハミルトンのトリパーティイト的相互情報や絡み合いエントロピーといった絡み合い対策とを対比する。
古典的キックトップモデルにおいて、初期状態が「カオスの海」に置かれる系は、時間とともに進化するにつれて、閉量子系におけるカオス挙動や絡み合い生成に関連する特性を示す。
我々は、この新しいOTOCベースの指標と組み合わせることで、この指標を裏付ける。
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