論文の概要: A self-averaging spectral form factor implies unitarity breaking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.04791v1
- Date: Mon, 10 Jul 2023 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-12 17:31:26.276021
- Title: A self-averaging spectral form factor implies unitarity breaking
- Title（参考訳）: 自己吸収スペクトル形成因子はユニタリティ破壊を示唆する
- Authors: Apollonas S. Matsoukas-Roubeas, Mathieu Beau, Lea F. Santos, Adolfo
del Campo
- Abstract要約: WeExploit the fidelity-based interpretation of the spectrum form factor (SFF)
SFFのフィルタ, 障害, 時間平均は, ユニタリティの破れを伴っていることを示す。
周波数とエネルギーのフィルタがSFFを長時間自己劣化させることを示す。
- 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 complex Fourier transform of the two-point correlator of the energy
spectrum of a quantum system is known as the spectral form factor (SFF). It
constitutes an essential diagnostic tool for phases of matter and quantum
chaos. In black hole physics, it describes the survival probability (fidelity)
of a thermofield double state under unitary time evolution. However, detailed
properties of the SFF of isolated quantum systems with generic spectra are
smeared out by large temporal fluctuations, whose minimization requires
disorder or time averages. This requirement holds for any system size, that is,
the SFF is non-self averaging. Exploiting the fidelity-based interpretation of
this quantity, we prove that using filters, disorder and time averages of the
SFF involve unitarity breaking, i.e., open quantum dynamics described by a
quantum channel that suppresses quantum noise. Specifically, averaging over
Hamiltonian ensembles, time averaging, and frequency filters can be described
by the class of mixed-unitary quantum channels in which information loss can be
recovered. Frequency filters are associated with a time-continuous master
equation generalizing energy dephasing. We also discuss the use of eigenvalue
filters. They are linked to non-Hermitian Hamiltonian evolution without quantum
jumps, whose long-time behavior is described by a Hamiltonian deformation. We
show that frequency and energy filters make the SFF self-averaging at long
times.
- Abstract（参考訳）: 量子系のエネルギースペクトルの2点相関子の複素フーリエ変換はスペクトル形成因子(SFF)として知られている。
これは物質相と量子カオスにとって不可欠な診断ツールである。
ブラックホール物理学では、ユニタリ時間発展の下での熱場二重状態の生存確率(忠実性)を記述する。
しかし、ジェネリックスペクトルを持つ孤立量子系のSFFの詳細な性質は、乱れや時間平均を最小化する大きな時間変動によって明らかになる。
この要件は、任意のシステムサイズ、すなわち、SFFは平均値ではない。
この量の忠実性に基づく解釈を活用し、sffのフィルタ、乱れ、時間平均を用いると、量子ノイズを抑制する量子チャネルによって記述されるオープン量子ダイナミクスがユニタリティの破れを伴うことが証明される。
具体的には、ハミルトンアンサンブルの平均値、平均時間、周波数フィルタを、情報損失を回復できる混合単位量子チャネルのクラスで記述することができる。
周波数フィルタはエネルギーデフォーカスを一般化する時間連続マスター方程式と関連付けられる。
また固有値フィルタの利用についても論じる。
これらは量子ジャンプのない非エルミートハミルトン進化と関連しており、その長期的挙動はハミルトニアン変形によって記述される。
周波数とエネルギーのフィルタがSFFを長時間自己劣化させることを示す。
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