論文の概要: Transient and steady-state quantum chaos in driven-dissipative bosonic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15479v1
• Date: Wed, 24 May 2023 18:00:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 19:09:42.801434
• Title: Transient and steady-state quantum chaos in driven-dissipative bosonic systems
• Title（参考訳）: 駆動散逸ボソニック系における過渡的・定常的量子カオス
• Authors: Filippo Ferrari, Luca Gravina, Debbie Eeltink, Pasquale Scarlino, Vincenzo Savona, Fabrizio Minganti
• Abstract要約: 我々は、駆動散逸型オープン量子システムにおける量子カオスを特徴づけるための基準を導入する。 境界駆動散逸型Bose-Hubbard鎖における量子カオスの研究に本手法を適用した。
• 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: We introduce a criterion to characterize quantum chaos in driven-dissipative open quantum systems, based on the spectral decomposition of the Liouvillian and of quantum trajectories. The method generalizes the analysis of the statistical distribution of complex Liouvillian eigenvalues to the state of the system at an arbitrary given time. As a result, we can separately characterize chaos in the transient dynamics and in the steady state of the system. The method naturally introduces a selection of the relevant Liouvillian spectral components of the quantum state, thus lifting the requirement of additional selection criteria based on symmetry sectors or an energy cutoff. We apply the method to the study of quantum chaos in a boundary-driven-dissipative Bose-Hubbard chain. The system displays three phases, respectively characterized by integrability, transient chaos, and steady-state chaos. Most of the cases characterized by quantum chaos become integrable in the mean-field classical limit. The quantum trajectory analysis shows that quantum chaos in these cases originates exclusively from quantum fluctuations associated with the dissipation mechanism. It provides strong evidence for the existence of an emergent dissipative quantum chaos.
• Abstract（参考訳）: 我々は、リウビリアンと量子軌道のスペクトル分解に基づいて、駆動散逸性開量子系における量子カオスを特徴づけるための基準を導入する。 この方法は、複素リウビリアン固有値の統計分布を任意の与えられた時間における系の状態へ一般化する。 結果として、過渡力学とシステムの定常状態におけるカオスを別々に特徴付けることができる。 この方法は、量子状態の関連するリウビリアンスペクトル成分の選択を自然に導入し、対称性のセクタやエネルギーカットオフに基づく追加の選択基準の必要性を緩和する。 この手法を境界駆動散逸型ボース・ハバード連鎖における量子カオスの研究に適用する。 システムには3つのフェーズがあり、それぞれ可積分性、過渡的カオス、定常的カオスが特徴である。 量子カオスによって特徴づけられるほとんどのケースは平均場古典極限において可積分となる。 量子軌道解析は、これらの場合の量子カオスは、散逸機構に関連する量子揺らぎのみに由来することを示している。 これは、突発的な散逸性量子カオスの存在の強い証拠となる。

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