論文の概要: Self-interaction induced phase modulation for directed current, energy diffusion and quantum scrambling in a Floquet ratchet system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.01059v1
- Date: Fri, 01 Nov 2024 22:17:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 14:38:38.171412
- Title: Self-interaction induced phase modulation for directed current, energy diffusion and quantum scrambling in a Floquet ratchet system
- Title（参考訳）: フロッケラチェット系における自己相互作用誘起相変調による誘導電流、エネルギー拡散および量子スクランブル
- Authors: Jiejin Shi, Lihao Hua, Wenxuan Song, Wen-Lei Zhao,
- Abstract要約: 我々は、ラチェットポテンシャルを持つ相互作用するフロケット系における配向電流、平均エネルギー、量子スクランブルのダイナミクスについて検討する。
指向電流はラチェット電位の位相によって制御され、自己相互作用強度とは独立に保たれている。
自己相互作用によって誘起される位相変調は平均エネルギーと時間外相関器(OTOC)の2次成長を支配している
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We investigate the wavepacket dynamics in an interacting Floquet system described by the Gross-Pitaevskii equation with a ratchet potential. Under quantum resonance conditions, we thoroughly examine the exotic dynamics of directed current, mean energy, and quantum scrambling, based on the exact expression of a time-evolving wavepacket. The directed current is controlled by the phase of the ratchet potential and remains independent of the self-interaction strength. Interestingly, the phase modulation induced by self-interaction dominates the quadratic growth of both mean energy and Out-of-Time-Ordered Correlators (OTOCs). In the quantum nonresonance condition, the disorder in momentum space, induced by the pseudorandom feature of the free evolution operator, suppresses the directed current at all times. Meanwhile, the disorder also leads to the dynamical localization of the mean energy and the freezing of quantum scrambling for initially finite time interval. The dynamical localization can be effectively manipulated by the phase, with underlying physics rooted in the different quasi-eigenenergy spectrum modulated by ratchet potential. Both the mean energy and OTOCs exponentially increase after long time evolution, which is governed by the classically chaotic dynamics dependent on the self-interaction. Possible applications of our findings on quantum control are discussed.
- Abstract（参考訳）: 我々はグロス・ピタエフスキー方程式とラチェットポテンシャルによって記述された相互作用するフロケ系のウェーブパレットダイナミクスについて検討した。
量子共鳴条件下では、時間進化するウェーブパケットの正確な表現に基づいて、指向電流、平均エネルギー、量子スクランブルのエキゾチックダイナミクスを徹底的に検討する。
指向電流はラチェット電位の位相によって制御され、自己相互作用強度とは独立に保たれている。
興味深いことに、自己相互作用によって誘導される位相変調は平均エネルギーと時間外相関器(OTOC)の両方の二次的な成長を支配している。
量子非共鳴状態において、自由進化作用素の擬ランダム特徴によって誘導される運動量空間の障害は、常に誘導電流を抑圧する。
一方、この障害は、平均エネルギーの動的局在と、初期有限時間間隔での量子スクランブルの凍結にも繋がる。
動的局在は相によって効果的に操作でき、基礎となる物理はラチェットポテンシャルによって変調される異なる準退化エネルギースペクトルに根ざしている。
平均エネルギーとOTOCは長い時間進化の後に指数関数的に増加し、これは古典的には自己相互作用に依存するカオス力学によって支配される。
本研究の量子制御への応用の可能性について論じる。
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