論文の概要: Chaos and spatial prethermalization in driven-dissipative bosonic chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.12225v1
• Date: Wed, 18 Sep 2024 18:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 15:49:40.196955
• Title: Chaos and spatial prethermalization in driven-dissipative bosonic chains
• Title（参考訳）: 駆動散逸型ボゾン鎖におけるカオスと空間的予熱
• Authors: Filippo Ferrari, Fabrizio Minganti, Camille Aron, Vincenzo Savona,
• Abstract要約: 量子多体系における熱化の空間的側面について検討する。 空間次元に沿った二段階熱化過程を明らかにする。 我々は、同様の予熱カオス相が、幅広い拡張駆動散逸系で起こる可能性が高いと論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Thermalization in quantum many-body systems, the process by which they naturally evolve toward thermal equilibrium, typically unfolds over timescales set by the underlying relaxation mechanisms. Yet, the spatial aspect of thermalization in these systems is less understood. We investigate this phenomenon within the nonequilibrium steady state (NESS) of a Bose-Hubbard chain subject at its boundaries to coherent driving and dissipation, a setup inspired by current designs in circuit quantum electrodynamics. We uncover a two-stage thermalization process along the spatial dimension. Close to the coherent drive, the U(1) symmetry of the phase of the photonic field is restored over a short length scale, while its amplitude relaxes over a much larger scale. This opens up an extensive region of the chain characterized by a chaotic yet nonthermal phase. Dynamical fingerprints of chaos in this NESS are probed using semiclassical out-of-time-order correlators (OTOCs) within the truncated Wigner approximation (TWA). We explore the conditions underlying this protracted thermalization in space and argue that similar prethermal chaotic phases are likely to occur in a broad range of extended driven-dissipative systems.
• Abstract（参考訳）: 量子多体系の熱化は、それらが自然に熱平衡に向かって進化する過程であり、典型的には、下層の緩和機構によって設定された時間スケールで展開される。 しかし、これらの系における熱化の空間的側面は理解されていない。 ボース・ハバード鎖の境界における非平衡定常状態(NESS)におけるこの現象をコヒーレントな駆動と散逸により検討する。 空間次元に沿った二段階熱化過程を明らかにする。 コヒーレントドライブに近く、フォトニック場の位相のU(1)対称性は短い長さのスケールで復元され、その振幅はずっと大きなスケールで緩和される。 これにより、カオス的だが非熱的相を特徴とする鎖の広い領域が開く。 このNESSにおけるカオスの動的指紋は、切り詰められたウィグナー近似(TWA)内の半古典的な時間外相関器(OTOC)を用いて探索される。 宇宙空間におけるこの誘引熱化の背景にある条件を探究し、同様の前熱的カオス相が、広範囲に拡張された駆動散逸系で起こる可能性が高いと論じる。

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