論文の概要: Environment-Induced Information Scrambling Transition with Charge Conservations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08622v1
• Date: Wed, 13 Mar 2024 15:36:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 13:38:17.705167
• Title: Environment-Induced Information Scrambling Transition with Charge Conservations
• Title（参考訳）: 電荷による環境誘起情報スクランブル遷移 保存
• Authors: Pengfei Zhang, Zhenhua Yu
• Abstract要約: 一般閉量子系では、作用素の複雑さはハイゼンベルク方程式によって支配される時間進化の下で増加する。 システムが外部環境と相互作用する場合、システム環境の結合によりオペレーターはシステムから脱出することができる。 この遷移は、もともとマヨラナ・フェルミオン・システムで提案された環境誘起情報スクランブル・トランジションとして知られている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.659260341668616
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In generic closed quantum systems, the complexity of operators increases under time evolution governed by the Heisenberg equation, reflecting the scrambling of local quantum information. However, when systems interact with an external environment, the system-environment coupling allows operators to escape from the system, inducing a dynamical transition between the scrambling phase and the dissipative phase. This transition is known as the environment-induced information scrambling transition, originally proposed in Majorana fermion systems. In this work, we advance this dicovery by investigating the transition in charge-conserved systems with space-time randomness. We construct solvable Brownian Sachdev-Ye-Kitaev models of complex fermions coupled to an environment, enabling the analytical computation of operator growth. We determine the critical dissipation strength, which is proportional to $n(1-n)$ with $n$ being the density of the complex fermions, arising from the suppression in the quantum Lyapunov exponent due to the Pauli blockade in the scattering process. We further analyze the density dependence of maximally scrambled operators at late time. Our results shed light on the intriguing interplay between information scrambling, dissipation, and conservation laws.
• Abstract（参考訳）: 一般の閉量子系では、作用素の複雑さは、局所的な量子情報の揺らぎを反映してハイゼンベルク方程式によって支配される時間進化の下で増加する。 しかしながら、システムが外部環境と相互作用する場合、システム環境結合はオペレーターをシステムから脱出させ、スクランブル相と散逸相の間の動的遷移を誘導する。 この遷移は、もともとマヨラナ・フェルミオン・システムで提案された環境誘起情報スクランブル・トランジションとして知られている。 本研究では、時空ランダム性を持つ電荷保存系における遷移を調べることにより、この探索を進める。 複素フェルミオンを環境に結合した可解なブラウン・サハデフ・イ・キタエフモデルを構築し、演算子成長の解析計算を可能にする。 散乱過程におけるパウリ閉塞による量子リアプノフ指数の抑制から生じる複素フェルミオンの密度が$n$である$n(1-n)$に比例する臨界散逸強度を決定する。 さらに、遅延時の最大スクランブル作用素の密度依存性を解析する。 我々の結果は、情報交換、消散、保存法の間の興味深い相互作用に光を当てた。

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