論文の概要: Extreme events and power-law distributions from nonlinear quantum dissipation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07275v1
- Date: Wed, 9 Oct 2024 06:43:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-31 21:16:57.786623
- Title: Extreme events and power-law distributions from nonlinear quantum dissipation
- Title（参考訳）: 非線形量子散逸からの極端事象とパワー・ロー分布
- Authors: Wai-Keong Mok,
- Abstract要約: 非線形散逸を伴う量子力学系の原型系を導入する。
エネルギーの定常状態確率分布におけるパワーローテールの出現を解析的に証明する。
この現象は、光-物質相互作用とセンシングの新しい応用のための極端光子源の開発に利用することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Power-law probability distributions are widely used to model extreme statistical events in complex systems, with applications to a vast array of natural phenomena ranging from earthquakes to stock market crashes to pandemics. We propose the emergence of power-law distributions as a generic feature of quantum systems with strong nonlinear dissipation. We introduce a prototypical family of quantum dynamical systems with nonlinear dissipation, and prove analytically the emergence of power-law tails in the steady state probability distribution for energy. The power law physically originates from the amplification of quantum noise, where the scale of the microscopic fluctuations grows with the energy of the system. Our model predicts a power-law regime with infinite mean energy, which manifests as extreme events and divergences in the measurement statistics. Furthermore, we provide numerical evidence of power-law distributions for a general class of nonlinear dynamics known as quantum Li\'enard systems. This phenomenon can be potentially harnessed to develop extreme photon sources for novel applications in light-matter interaction and sensing.
- Abstract（参考訳）: 停電確率分布は複雑なシステムの極端な統計現象をモデル化するために広く使われており、地震から株式市場の崩壊、パンデミックまで幅広い自然現象に応用されている。
本稿では, 強い非線形散逸を持つ量子系の一般的な特徴として, パワーロー分布の出現を提案する。
非線形散逸を伴う量子力学系の原型系を導入し、エネルギーの定常状態確率分布におけるパワーローテールの出現を解析的に証明する。
力の法則は物理的に量子ノイズの増幅に起因し、そこでは系のエネルギーとともに微視的変動のスケールが大きくなる。
我々のモデルは、測定統計において極端な事象や発散として現れる無限平均エネルギーを持つ無法な状態を予測する。
さらに、量子Li'enard系として知られる一般的な非線形力学のクラスに対して、パワー・ロー分布の数値的な証拠を提供する。
この現象は、光-物質相互作用とセンシングの新たな応用のための極端光子源の開発に利用することができる。
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