論文の概要: Kinetic energy equipartition: a tool to characterize quantum
thermalization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.02026v1
- Date: Wed, 3 May 2023 10:32:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 15:14:11.336663
- Title: Kinetic energy equipartition: a tool to characterize quantum
thermalization
- Title（参考訳）: 運動エネルギー同分:量子熱化を特徴付けるツール
- Authors: Carlos F. Destefani and Xavier Oriols
- Abstract要約: 正則の運動エネルギーは2つの隠れ変数を持つ:1つは電流(またはボーム)速度に、もう1つは浸透速度(または量子ポテンシャル)にリンクする。
ボーム力学と量子力学に着想を得て、正則運動エネルギーが閉系で熱化するとき、これらの2つの速度成分のそれぞれに何が起こるのかを論じる。
熱化後、(二乗)電流と浸透流の両方の調和期待値が同じ値、すなわちボヘミア運動エネルギーと量子ポテンシャルエネルギーのそれぞれが正方運動エネルギーの半分に近づくことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Orthodox kinetic energy has, in fact, two hidden-variable components: one
linked to the current (or Bohmian) velocity, and another linked to the osmotic
velocity (or quantum potential), and which are respectively identified with
phase and amplitude of the wavefunction. Inspired by Bohmian and Stochastic
quantum mechanics, we address what happens to each of these two velocity
components when the Orthodox kinetic energy thermalizes in closed systems, and
how the pertinent weak values yield experimental information about them. We
show that, after thermalization, the expectation values of both the (squared)
current and osmotic velocities approach the same stationary value, that is,
each of the Bohmian kinetic and quantum potential energies approaches half of
the Orthodox kinetic energy. Such a `kinetic energy equipartition' is a novel
signature of quantum thermalization that can empirically be tested in the
laboratory, following a well-defined operational protocol as given by the
expectation values of (squared) real and imaginary parts of the
local-in-position weak value of the momentum, which are respectively related to
the current and osmotic velocities. Thus, the kinetic energy equipartion
presented here is independent on any ontological status given to these hidden
variables, and it could be used as a novel element to characterize quantum
thermalization in the laboratory, beyond the traditional use of expectation
values linked to Hermitian operators. Numerical results for the nonequilibrium
dynamics of a few-particle harmonic trap under random disorder are presented as
illustration. And the advantages in using the center-of-mass frame of reference
for dealing with systems with many indistinguishable particles are also
discussed.
- Abstract（参考訳）: 正統的な運動エネルギーは、実際には2つの隠れた変数を持つ:1つは電流(またはボーム)速度に関連し、もう1つは浸透速度(または量子ポテンシャル)に関連し、それぞれ波動関数の位相と振幅に識別される。
ボヘミアンとストカスティックの量子力学に触発され、正方運動エネルギーが閉系で熱化するときにこれらの2つの速度成分に何が起こるか、そして、関連する弱い値がそれらの実験情報をどのように生成するかを論じる。
熱化後、(二乗)電流と浸透速度の両方の期待値は同じ定常値、すなわちボヘミアン運動エネルギーと量子ポテンシャルエネルギーのそれぞれが正統的な運動エネルギーの半分に近づくことを示した。
このような「運動エネルギー均質」は、実験室で経験的にテストできる量子熱化の新しい記号であり、運動量の(二乗)実部と実部と虚部との期待値(それぞれ電流と浸透速度に関係している)によって与えられる、よく定義された運用プロトコルに従っている。
このように、ここで示される運動エネルギーの等価性は、これらの隠れた変数に与えられたオントロジな状態とは独立であり、エルミート作用素に関連付けられた従来の期待値の使用よりも、実験室における量子熱化を特徴付ける新しい要素として使用できる。
ランダム障害下における数粒子高調波トラップの非平衡ダイナミクスに関する数値解を例示として提示する。
また, 粒子数の多いシステムに対して, 参照の重心系を用いた場合の利点についても考察した。
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