論文の概要: Fock-space delocalization and the emergence of the Porter-Thomas distribution from dual-unitary dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02732v1
- Date: Mon, 5 Aug 2024 18:00:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-07 15:58:20.635302
- Title: Fock-space delocalization and the emergence of the Porter-Thomas distribution from dual-unitary dynamics
- Title(参考訳): 双対単位力学からのフォック空間の非局在化とポーター・トーマス分布の出現
- Authors: Pieter W. Claeys, Giuseppe De Tomasi,
- Abstract要約: 量子多体系のカオス力学は、任意の構造化初期状態の素早いランダム化が期待されている。
ヒルベルト空間における初期積状態の拡散を双対単位力学の下で研究する。
- 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: The chaotic dynamics of quantum many-body systems are expected to quickly randomize any structured initial state, delocalizing it in Fock space. In this work, we study the spreading of an initial product state in Hilbert space under dual-unitary dynamics, captured by the inverse participation ratios and the distribution of overlaps (bit-string probabilities). We consider the self-dual kicked Ising model, a minimal model of many-body quantum chaos which can be seen as either a periodically driven Floquet model or a dual-unitary quantum circuit. Both analytically and numerically, we show that the inverse participation ratios rapidly approach their ergodic values, corresponding to those of Haar random states, and establish the emergence of the Porter-Thomas distribution for the overlap distribution. Importantly, this convergence happens exponentially fast in time, with a time scale that is independent of system size. We inspect the effect of local perturbations that break dual-unitarity and show a slowdown of the spreading in Fock space, indicating that dual-unitary circuits are maximally efficient at preparing random states.
- Abstract(参考訳): 量子多体系のカオス力学は、任意の構造化初期状態の素早いランダム化を期待され、フォック空間で非局在化する。
本研究では,双対単位力学の下でのヒルベルト空間における初期積状態の拡散を,逆参加比と重なりの分布(ビット弦確率)によって捉えた。
我々は、多体量子カオスの最小モデルである自己双対蹴りイジングモデルを、周期的に駆動されるフロッケモデルまたは二重単位量子回路と見なすことができる。
解析的にも数値的にも,逆参加比はハールランダム状態に対応するエルゴード値に急速に近づき,重なり合う分布に対するポーター・トーマス分布の出現を確立する。
重要なことに、この収束は、システムサイズに依存しない時間スケールで、時間内で指数関数的に速く起こる。
二重ユニタリティを損なう局所摂動の影響を検証し、フォック空間の拡散の減速を示し、二重ユニタリー回路がランダムな状態を作るのに最適であることを示す。
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