論文の概要: Direct observation of hydrodynamization and local prethermalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.07318v1
• Date: Thu, 13 Oct 2022 19:43:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 16:45:59.037528
• Title: Direct observation of hydrodynamization and local prethermalization
• Title（参考訳）: 水素化ダイナマイゼーションの直接観察と局部的予熱
• Authors: Yuan Le, Yicheng Zhang, Sarang Gopalakrishnan, Marcos Rigol, and David S. Weiss
• Abstract要約: 流体力学は局所熱平衡が確立されるずっと前に相対論的重イオン衝突実験を正確に記述する。 この予期せぬ急激な急激な流体力学の開始は、最も速い時間スケールで起こるもので、ハイドロダイナミゼーション( hydrodynamization)と呼ばれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8889860904877858
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Hydrodynamics accurately describes relativistic heavy-ion collision experiments well before local thermal equilibrium is established. This unexpectedly rapid onset of hydrodynamics -- which takes place on the fastest available timescale -- is called hydrodynamization. It occurs when an interacting quantum system is quenched with an energy density that is much greater than its initial energy density. During hydrodynamization, energy gets redistributed across very different energy scales. Hydrodynamization precedes local equilibration among momentum modes, which is local prethermalization to a generalized Gibbs ensemble in nearly integrable systems or local thermalization in non-integrable systems. Many theories of quantum dynamics postulate local (pre)thermalization, but the associated timescale has not been quantitatively studied. Here we use an array of 1D Bose gases to directly observe both hydrodynamization and local prethermalization. After we apply a Bragg scattering pulse, hydrodynamization is evident in the fast redistribution of energy among distant momentum modes, which occurs on timescales associated with the Bragg peak energies. Local prethermalization can be seen in the slower redistribution of occupation among nearby momentum modes. We find that the time scale for local prethermalization in our system is inversely proportional to the momenta involved. During hydrodynamization and local prethermalization, existing theories cannot quantitatively model our experiment. Exact theoretical calculations in the Tonks-Girardeau limit show qualitatively similar features.
• Abstract（参考訳）: 流体力学は局所熱平衡を確立する前に相対論的重イオン衝突実験を正確に記述する。 この予想外の急速な水力力学の開始は、最も早い時間スケールで行われ、水力ダイナマイズと呼ばれる。 相互作用する量子系が初期エネルギー密度よりはるかに大きいエネルギー密度でクエンチされたときに発生する。 水素化ダイナミゼーションの間、エネルギーは異なるエネルギースケールで再分配される。 ハイドロダイナミゼーションは運動量モード間の局所平衡に先行し、ほぼ可積分系における一般化ギブスアンサンブルへの局所前温化や非可積分系における局所熱化である。 量子力学の多くの理論は局所(前)熱化を仮定しているが、関連する時間スケールは定量的に研究されていない。 ここでは,1次元ボースガスの配列を用いて,加水分解と局所予熱の両方を直接観測する。 ブラッグ散乱パルスを印加すると,ブラッグピークエネルギーに関連する時間スケールで発生する遠方運動量モード間のエネルギーの高速再分配において,ハイドロダイナマイズが明らかとなる。 局所的な予熱は、近隣の運動量モード間での職業の再分配が遅いことに見ることができる。 当システムにおける局所予熱の時間スケールは,モーメントと逆比例することがわかった。 ハイドロダイナマイズと局所予熱化の間、既存の理論は実験を定量的にモデル化することはできない。 tonks-girardeau極限における正確な理論計算は、質的に類似した特徴を示す。

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