論文の概要: Operator dynamics in Floquet many-body systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14234v3
- Date: Fri, 11 Apr 2025 23:32:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 19:48:45.314706
- Title: Operator dynamics in Floquet many-body systems
- Title（参考訳）: フロッケ多体系における演算子ダイナミクス
- Authors: Takato Yoshimura, Samuel J. Garratt, J. T. Chalker,
- Abstract要約: 我々は,多体量子系の演算子ダイナミクスについて研究し,エルゴード的,空間的拡張,保存密度の欠如といったシステムの汎用的特徴に着目した。
我々は、Floquet量子回路に焦点をあて、それらの挙動を、時間的にランダムな回路で以前に見つかったものと比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study operator dynamics in many-body quantum systems, focusing on generic features of systems that are ergodic, spatially extended, and lack conserved densities. Quantum circuits of various types provide simple models for such systems. We focus on Floquet quantum circuits, comparing their behaviour with what has been found previously for circuits that are random in time. Floquet circuits, which have discrete time-translation symmetry, represent an intermediate case between circuits that are random in time and lack any symmetry, and systems with a time-independent Hamiltonian and continuous time-translation invariance. By making this comparison, one of our aims is to identify signatures of time-translation symmetry in Floquet operator dynamics. To characterise behaviour we examine a variety of quantities in solvable models and numerically: operator autocorrelation functions; the partial spectral form factor; the out-of-time-order correlator (OTOC); and the paths in operator space that make the dominant contributions to the ensemble-averaged autocorrelation functions. Our most striking result is that ensemble-averaged autocorrelation functions show behaviour that is distinctively different in Floquet systems compared to systems in which successive time-steps are independent. Specifically, while average autocorrelation functions decay on a microscopic timescale for circuits that are random in time, in Floquet systems they have a late-time tail with a duration that grows parametrically with the size of the operator support. The existence of these tails provides a way to understand deviations of the spectral form factor from random matrix behaviour at times shorter than the Thouless time. In contrast to this feature in autocorrelation functions, we find no new aspects to the behaviour of OTOCs for Floquet models compared to random-in-time circuits.
- Abstract（参考訳）: 我々は,多体量子系の演算子ダイナミクスについて研究し,エルゴード的,空間的拡張,保存密度の欠如といったシステムの汎用的特徴に着目した。
様々なタイプの量子回路は、そのようなシステムのための単純なモデルを提供する。
我々は、Floquet量子回路に焦点をあて、それらの挙動を、時間的にランダムな回路で以前に見つかったものと比較する。
離散時間変換対称性を持つフロケ回路は、時間にランダムで対称性を持たない回路と、時間に依存しないハミルトンおよび連続時間変換不変性を持つ系の間の中間ケースを表す。
この比較により、Floquet演算子力学における時間変換対称性のシグネチャを特定することを目的とする。
振る舞いを特徴付けるために,演算子自己相関関数,部分スペクトル形状因子,時間外相関関数(OTOC),およびアンサンブル平均自己相関関数に大きく寄与する演算子空間の経路など,可解モデルおよび数値的に様々な量について検討する。
我々の最も顕著な結果は、アンサンブル平均自己相関関数は、連続する時間ステップが独立なシステムと比較して、フロケシステムで顕著に異なる振る舞いを示すことである。
具体的には、時間的にランダムな回路の場合、平均自己相関関数は顕微鏡の時間スケールで減衰するが、フロケ系では、演算子のサポートの大きさとパラメトリックに成長する持続時間を持つ遅尾を持つ。
これらのテールの存在は、Thouless時間よりも短い時間でランダムな行列の振る舞いからスペクトル形状因子の偏差を理解する方法を提供する。
自己相関関数のこの機能とは対照的に、Floquetモデルに対するOTOCsの動作に対する新しい側面は、ランダム・イン・タイム回路と比較して見つからない。
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