論文の概要: Applicability of mean-field theory for time-dependent open quantum systems with infinite-range interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.17163v1
- Date: Mon, 25 Mar 2024 20:24:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-27 19:36:07.873143
- Title: Applicability of mean-field theory for time-dependent open quantum systems with infinite-range interactions
- Title(参考訳): 無限距離相互作用を持つ時間依存オープン量子系に対する平均場理論の適用性
- Authors: Federico Carollo, Igor Lesanovsky,
- Abstract要約: 平均場理論は時間依存無限範囲相互作用系に適用可能であることを示す。
有限サイズ効果のバウンダリと,その進化時間依存性について検討する。
- 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: Understanding quantum many-body systems with long-range or infinite-range interactions is of relevance across a broad set of physical disciplines, including quantum optics, nuclear magnetic resonance and nuclear physics. From a theoretical viewpoint, these systems are appealing since they can be efficiently studied with numerics, and in the thermodynamic limit are expected to be governed by mean-field equations of motion. Over the past years the capabilities to experimentally create long-range interacting systems have dramatically improved permitting their control in space and time. This allows to induce and explore a plethora of nonequilibrium dynamical phases, including time-crystals and even chaotic regimes. However, establishing the emergence of these phases from numerical simulations turns out to be surprisingly challenging. This difficulty led to the assertion that mean-field theory may not be applicable to time-dependent infinite-range interacting systems. Here, we rigorously prove that mean-field theory in fact exactly captures their dynamics, in the thermodynamic limit. We further provide bounds for finite-size effects and their dependence on the evolution time.
- Abstract(参考訳): 長距離または無限範囲の相互作用を持つ量子多体系を理解することは、量子光学、核磁気共鳴、核物理学を含む幅広い物理分野にまたがる関係である。
理論的な観点からは、これらの系は数値で効率的に研究できるので魅力的であり、熱力学の限界は運動の平均場方程式によって支配されると予想される。
長年にわたり、長距離の対話システムを実験的に作成する能力は、空間と時間の制御を劇的に改善してきた。
これにより、時間結晶やカオス状態を含む多くの非平衡力学相を誘導し、探索することができる。
しかし、数値シミュレーションからこれらの位相の出現を確立することは驚くほど難しいことが判明した。
この難しさは平均場理論が時間依存無限範囲相互作用系には適用できないという主張につながった。
ここでは、平均場理論が熱力学の極限において、その力学を正確に捉えていることを厳密に証明する。
さらに、有限サイズ効果のバウンダリと、その進化時間への依存性について述べる。
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