論文の概要: Quantum Birthmarks: Ergodicity Breaking Beyond Scarring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.02982v2
- Date: Thu, 31 Jul 2025 20:46:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-04 18:08:53.446162
- Title: Quantum Birthmarks: Ergodicity Breaking Beyond Scarring
- Title（参考訳）: 量子誕生の兆し:エルゴディディティはスカーリングを超える
- Authors: Anton M. Graf, Saul Atwood, Mingxuan Xiao, Eric J. Heller, Joonas Keski-Rahkonen,
- Abstract要約: 一般量子システムにおいて、初期状態が残した恒久的なシグネチャである量子誕生マークの概念と、その早期進化について紹介する。
我々は、全ての種類のスカーリング理論から一般の非定常量子系への自然な拡張としての役割を含む、量子誕生マークのより広範な意味について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A hallmark of classical ergodicity is the complete loss of memory of the initial conditions due to eventual uniform covering of it a priori available phase space. In quantum counterparts of such systems, however, this classical ergodic ideal is fundamentally limited: Here we introduce the concept of a quantum birthmark, a permanent signature left by the initial state and its early-time evolution in a general quantum system, which gives rise to nonergodic behavior persisting even in the infinite-time limit. We present a birthmark framework outlining a ubiquitous memory effect for an arbitrary, non-stationary state composed of two factors conspiring together: the universal and revival-enhancement. The former sets the minimal amplification carried by the time evolution of a quantum state based on global symmetries; whereas the latter incorporates the further enhancement stemming from the early dynamics, particularly prominent in the presence of recurrences occurring before the Heisenberg time. As a concrete example, we identify quantum birthmarks in the venerable stadium billiard where they can be significantly enhanced by quantum scars. Finally, we discuss the broader implications of quantum birthmarks, including their role as a natural extension for all types of scarring theories to generic nonstationary quantum systems and prospects for experimental observation. Generally, our work opens up an unexplored avenue for understanding the elusive quantum nature of ergodicity.
- Abstract（参考訳）: 古典的エルゴーディニティの目印は、初期条件の完全な記憶の喪失である。
ここでは、初期状態によって残された恒久的なシグネチャと、一般量子系におけるその初期時間進化の概念を導入し、無限時間極限においても非エルゴード的振舞いが持続する。
本稿では, 任意の非定常状態に対するユビキタスメモリ効果を概説する枠組みについて述べる。
前者は、大域対称性に基づく量子状態の時間発展によってもたらされる最小増幅を、後者は初期の力学から生じるさらなる拡張を取り入れ、特にハイゼンベルク時代以前に起こる再発の存在において顕著である。
具体的な例として、スタジアムビリヤードの量子生長マークを同定し、量子的傷によって著しく強化することができる。
最後に、全ての種類のスカーリング理論の自然拡張としての役割や、一般の非定常量子系への自然な拡張、実験観測の展望など、量子誕生マークのより広範な意味について論じる。
一般に、我々の研究はエルゴディディディティの解明のための未解明の道を開く。
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