論文の概要: Statistical and dynamical aspects of quantum chaos in a kicked
Bose-Hubbard dimer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08159v1
- Date: Wed, 13 Dec 2023 14:10:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-14 15:10:02.439386
- Title: Statistical and dynamical aspects of quantum chaos in a kicked
Bose-Hubbard dimer
- Title（参考訳）: 蹴られたボース・ハバードダイマーにおける量子カオスの統計的および動的側面
- Authors: Chenguang Liang, Yu Zhang, Shu Chen
- Abstract要約: 本研究は, 繰り返し変調された2サイト型ボース・ハバードモデル (Bose-Hubbard dimer) について検討した。
Floquet演算子のスペクトル統計を解析することにより、システムは相互作用強度を増大させ、規則性からカオスへの移行を行うことを明らかにした。
半古典的分析は、カオス状態のシステムは初期状態の選択によって異なる動的挙動を示す可能性があることを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.696158369627778
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Systems of interacting bosons in double-well potentials, modeled by two-site
Bose-Hubbard models, are of significant theoretical and experimental interest
and attracted intensive studies in contexts ranging from many-body physics and
quantum dynamics to the onset of quantum chaos. In this work we systematically
study a kicked two-site Bose-Hubbard model (Bose-Hubbard dimer) with the
on-site potential difference being periodically modulated. Our model can be
equivalently represented as a kicked Lipkin-Meshkov-Glick model and thus
displays different dynamical behaviors from the kicked top model. By analyzing
spectral statistics of Floquet operator, we unveil that the system undergoes a
transition from regularity to chaos with increasing the interaction strength.
Then based on semiclassical approximation and the analysis of R\'{e}nyi entropy
of coherent states in the basis of Floquet operator eigenstates, we reveal the
local chaotic features of our model, which indicate the existence of integrable
islands even in the deep chaotic regime. The semiclassical analysis also
suggests that the system in chaotic regime may display different dynamical
behavior depending on the choice of initial states. Finally, we demonstrate
that dynamical signatures of chaos can be manifested by studying dynamical
evolution of local operators and out of time order correlation function as well
as the entanglement entropy. Our numerical results exhibit the richness of
dynamics of the kicked Bose-Hubbard dimer in both regular and chaotic regimes
as the initial states are chosen as coherent spin states located in different
locations of phase space.
- Abstract（参考訳）: 2点ボース・ハバードモデルによってモデル化された二重ウェルポテンシャルにおける相互作用ボソンの系は、理論的および実験的に重要な関心を持ち、多体物理学や量子力学から量子カオスの開始まで幅広い文脈で集中的に研究されている。
本研究では,オンサイト電位差を周期的に変調した2サイトボスボバードモデル(bose-hubbard dimer)を体系的に検討した。
本モデルは蹴りリプキン・メシュコフ・グリックモデルとして等価に表現できるので、蹴り上げられたトップモデルと異なる動的挙動を示すことができる。
Floquet演算子のスペクトル統計を解析することにより、システムは相互作用強度を増大させ、規則性からカオスへ遷移することを明らかにする。
次に、Floquet演算子固有状態に基づく半古典近似とR\'{e}nyiエントロピーの解析に基づいて、我々のモデルにおける局所的なカオス的特徴を明らかにする。
半古典的分析はまた、カオス状態における系が初期状態の選択によって異なる動的挙動を示すことも示唆している。
最後に,カオスの動的シグネチャは,局所作用素の動的進化と時間外相関関数,および絡み合いエントロピーを研究することによって現れることを示す。
この数値結果から, 初期状態が相空間の異なる位置にあるコヒーレントスピン状態として選択されるとき, 通常の状態とカオス状態の両方において, キックしたボース・ハッバードダイマーの動的特性のリッチ性を示す。
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