論文の概要: Characterizing the transition from topology to chaos in a kicked quantum system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13831v1
- Date: Thu, 21 Nov 2024 04:35:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 15:18:50.846130
- Title: Characterizing the transition from topology to chaos in a kicked quantum system
- Title（参考訳）: キック量子系におけるトポロジーからカオスへの遷移の特徴付け
- Authors: J. Mumford, H. -Y. Xie, R. J. Lewis-Swan,
- Abstract要約: 量子トップとスピン-1/2粒子からなる周期駆動系のトポロジーからカオスへの遷移について検討する。
小さなキック強度では、局所的に保護された境界状態が存在し、キック強度が増加するにつれて、これらの状態は増殖する。
大きなキック強度では段階的に徐々に非局在化し、カオスが発生するとランダムな正則ベクトルとなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: This work theoretically investigates the transition from topology to chaos in a periodically driven system consisting of a quantum top coupled to a spin-1/2 particle. The system is driven by two alternating interaction kicks per period. For small kick strengths, localized topologically protected bound states exist, and as the kick strengths increase, these states proliferate. However, at large kick strengths they gradually delocalize in stages, eventually becoming random orthonormal vectors as chaos emerges. We identify the delocalization of the bound states as a finite size effect where their proliferation leads to their eventual overlap. This insight allows us to make analytic predictions for the onset and full emergence of chaos which are supported by numerical results of the quasi-energy level spacing ratio and R\'{e}nyi entropy. A dynamical probe is also proposed to distinguish chaotic from regular behavior.
- Abstract（参考訳）: この研究は、スピン-1/2粒子に結合した量子トップからなる周期駆動系のトポロジーからカオスへの遷移を理論的に研究する。
システムは、周期ごとに2つの交互相互作用キックによって駆動される。
小さなキック強度では、局所的に保護された境界状態が存在し、キック強度が増加するにつれて、これらの状態は増殖する。
しかし、大きなキック強度では段階的に徐々に非局在化し、カオスが出現するとランダムな正則ベクトルとなる。
境界状態の非局在化は、その拡散が最終的に重なり合う有限サイズ効果である。
この知見により、準エネルギーレベル間隔比とR\'{e}nyiエントロピーの数値的な結果によって支持されるカオスの開始と完全な出現を解析的に予測できる。
動的プローブは、カオスと通常の挙動を区別するためにも提案されている。
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