論文の概要: Quantum Chaos = Volume-Law Spatiotemporal Entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.14926v2
• Date: Fri, 13 Jan 2023 03:27:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 13:05:37.604543
• Title: Quantum Chaos = Volume-Law Spatiotemporal Entanglement
• Title（参考訳）: 量子カオス=体積則時空間の絡み合い
• Authors: Neil Dowling and Kavan Modi
• Abstract要約: カオスシステムは小さな摂動に非常に敏感である。 量子カオス力学の操作的概念を構築する。 我々の研究は、多くの力学現象を体系的に研究する道を開く。
• 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: Chaotic systems are highly sensitive to a small perturbation, and are ubiquitous throughout biological sciences, physical sciences and even social sciences. Taking this as the underlying principle, we construct an operational notion for quantum chaos. Namely, we demand that the whole future state of a large, isolated quantum system is highly sensitive to past multitime operations on a small subpart of that system. This immediately leads to a direct link between quantum chaos and volume-law spatiotemporal entanglement of the process underlying the perturbation protocol. Remarkably, our operational criterion already contains the routine notions, as well as the well-known diagnostics for quantum chaos. This includes the Peres-Loschmidt Echo, Dynamical Entropy, Local Operator-Space Entanglement, and Out-of-Time-Order Correlators. Our principle therefore unifies these existing diagnostics within a single structure. Within this framework, we also go on to quantify how several mechanisms lead to quantum chaos, such as evolution generated from random circuits. Our work paves the way to systematically study exotic many-body dynamical phenomena like Many-Body Localization, measurement-induced phase transitions, and Floquet dynamics.
• Abstract（参考訳）: カオスシステムは小さな摂動に非常に敏感であり、生物学的科学、物理科学、社会科学にも至る所に存在する。 これを基本原理として、量子カオスの運用概念を構築します。 すなわち、大規模で孤立した量子システムの将来の状態は、そのシステムの小さな部分における過去のマルチタイム操作に非常に敏感である。 これにより、量子カオスと摂動プロトコルの根底にある過程の体積則時空間の絡み合いの間の直接のつながりがもたらされる。 驚くべきことに、我々の運用基準には、ルーチンの概念と、量子カオスのよく知られた診断が含まれています。 これには、Peres-Loschmidt Echo、Dynamical Entropy、Local Operator-Space Entanglement、Out-of-Time-Order Correlatorが含まれる。 それゆえ我々の原則は、既存の診断を単一の構造に統一する。 このフレームワークでは、ランダム回路から発生する進化など、量子カオスにつながるいくつかのメカニズムを定量化します。 本研究は,多体局在,計測誘起相転移,フロッケ動力学などの異種多体力学現象を体系的に研究する方法である。

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