論文の概要: Unbounded entropy production and violent fragmentation for repulsive-to-attractive interaction quench in long-range interacting systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14928v2
- Date: Wed, 08 Jan 2025 19:13:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:56:14.924922
- Title: Unbounded entropy production and violent fragmentation for repulsive-to-attractive interaction quench in long-range interacting systems
- Title（参考訳）: 長距離相互作用系における反発-誘引相互作用クエンチに対する非有界エントロピー生成と暴力的断片化
- Authors: P. Molignini, B. Chakrabarti,
- Abstract要約: 長距離相互作用を持つ1次元ボース気体の非平衡ダイナミクスを、$(frac1ralpha)$$(0.5 alpha 4.0$)として崩壊させる。
緩和は、暴力的な断片化とカオス的な非局在化によって実証される複雑な中間力学によって達成される。
本研究は、最先端の実験で設計可能な、チューニング可能な長距離相互作用システムの複雑な緩和挙動を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We study the non-equilibrium dynamics of a one-dimensional Bose gas with long-range interactions that decay as $(\frac{1}{r^{\alpha}})$ $(0.5 < \alpha <4.0$). We investigate exotic dynamics when the interactions are suddenly switched from strongly repulsive to strongly attractive, a procedure known to generate super-Tonks-Girardeau gases in systems with contact interactions. We find that relaxation is achieved through a complex intermediate dynamics demonstrated by violent fragmentation and chaotic delocalization. We establish that the relaxed state exhibits classical gaseous characteristics and an asymptotic state associated with unbounded entropy production. The phase diagram shows an exponential boundary between the coherent (quantum) gas and the chaotic (classical) gas. We show the universality of the dynamics by also presenting analogous results for spinless fermions. Weaker quench protocols give a certain degree of control over the relaxation process and induce a slower initial entropy growth. Our study showcases the complex relaxation behavior of tunable long-range interacting systems that could be engineered in state-of-the-art experiments, e.g. in trapped ions or Rydberg atoms.
- Abstract（参考訳）: 長距離相互作用を持つ1次元ボース気体の非平衡ダイナミクスを、$(\frac{1}{r^{\alpha}})$(0.5 < \alpha <4.0$)として崩壊させる。
相互作用が強い反発性から強い魅力に突然切り替わるときのエキゾチックなダイナミクスについて検討し、接触相互作用を持つ系において超トンク・ジラルドーガスを発生させることが知られている。
緩和は、暴力的な断片化とカオス的な非局在化によって実証される複雑な中間力学によって達成される。
緩和状態は,非有界エントロピー生成に伴う古典的な気体特性と漸近状態を示すことが確認された。
位相図は、コヒーレント(量子)ガスとカオス(古典)ガスの指数的境界を示す。
スピンレスフェルミオンに対する類似の結果を提示することで、ダイナミクスの普遍性を示す。
ウィーカー・クエンチプロトコルは緩和過程をある程度制御し、初期のエントロピー成長を遅くする。
我々の研究は、最先端の実験、例えば閉じ込められたイオンやリドバーグ原子において、調整可能な長距離相互作用系の複雑な緩和挙動を示す。
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