論文の概要: Global Out of Time Order Correlators as a Signature of Scrambling Dynamics of Local Observables
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03273v2
- Date: Fri, 13 Sep 2024 13:22:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-16 22:57:51.445157
- Title: Global Out of Time Order Correlators as a Signature of Scrambling Dynamics of Local Observables
- Title（参考訳）: 局所観測装置のスクランブルダイナミクスの指標としての時間次相関器のグローバルアウト
- Authors: Fabricio S. Lozano-Negro, Claudia M. Sánchez, Ana K. Chattah, Gonzalo A. Álvarez, Horacio M. Pastawski,
- Abstract要約: Out-of-Time-Order Correlatorは、量子情報のスクランブルのプロキシとして機能する。
情報スクランブルを探索するためのOTOCの最も実験的な実装は、地球規模の観測値に基づく間接的な測定に依存している。
我々は、NMR実験の文脈において、OTOCとグローバル・ローカル・オブザーバブルの直接接続を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Out-of-Time-Order Correlators (OTOCs) serve as a proxy for quantum information scrambling, which refers to the process where information stored locally disperses across the many-body degrees of freedom in a quantum system, rendering it inaccessible to local probes. Most experimental implementations of OTOCs to probe information scrambling rely on indirect measurements based on global observables, using techniques such as Loschmidt echoes and Multiple Quantum Coherences, via time reversal evolutions. In this article, we establish a direct connection between OTOCs with global and local observables in the context of NMR experiments, where the observable is the total magnetization of the system. We conduct a numerical analysis to quantify the differences in the evolution of both magnitudes, evaluating the excitation dynamics in spin ring systems with 8 to 16 spins, using a many-body Hamiltonian and long-range interactions. Our analysis decomposes the global echo into a sum of local echoes and cross-contributions, leading to local and global OTOCs. The results indicate that, after an initial transient period, local OTOCs determine the global ones. We observe that the difference between the average of local OTOCs and the global one, as well as their fluctuations, becomes negligible as the system size increases. Thus, for large homogeneous systems, global and local OTOCs become equivalent. This behavior aligns with that observed in highly interacting or chaotic systems in several experiments.
- Abstract（参考訳）: OTOC(Out-of-Time-Order Correlators)は、量子情報スクランブルのプロキシとして機能し、ローカルに格納された情報が量子系の多体自由度を越えて分散し、局所的なプローブにはアクセスできないプロセスを指す。
情報スクランブルを探索するためのOTOCの最も実験的な実装は、時間反転進化を通じてLoschmidtエコーやMultiple Quantum Coherencesのような技術を用いて、大域的な観測値に基づく間接的な測定に依存している。
本稿では、NMR実験の文脈において、OTOCとグローバル・ローカル・オブザーバブルの直接接続を確立する。
我々は、多体ハミルトンと長距離相互作用を用いて、スピンリング系の励起ダイナミクスを8から16スピンで評価し、両方の大きさの進化の差を定量化するために数値解析を行う。
我々の分析では、大域エコーを局所エコーとクロスコントリビューションの和に分解し、局所的および大域的OTOCへと導いた。
その結果、初期過渡期の後、局所OTOCがグローバルな期間を決定することが示唆された。
局部OTOCの平均値とグローバル値の差は, システムサイズが大きくなるにつれて無視される。
したがって、大きな同質系では、大域および局所OTOCは同値となる。
この挙動は、いくつかの実験で高度に相互作用する系やカオス系で観察されたものと一致している。
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