論文の概要: Anatomy of information scrambling and decoherence in the integrable Sachdev-Ye-Kitaev model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20182v1
• Date: Sat, 28 Dec 2024 15:39:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-31 16:04:37.304172
• Title: Anatomy of information scrambling and decoherence in the integrable Sachdev-Ye-Kitaev model
• Title（参考訳）: 積分可能なSachdev-Ye-Kitaevモデルにおける情報のスクランブルとデコヒーレンスに関する解剖学的研究
• Authors: Antonio M. García-García, Chang Liu, Lucas Sá, Jacobus J. M. Verbaarschot, Jie-ping Zheng,
• Abstract要約: 時間外相関関数(OTOC)による情報スクランブルの成長 我々は、積分可能なSachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルに対するOTOCの完全時間依存性を解析的に計算する。 環境の影響は、OTOCが浴とのカップリング強度の逆転よりも3倍も長く、全体的に指数関数的に崩壊することである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5422880766737816
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• Abstract: The growth of information scrambling, captured by out-of-time-order correlation functions (OTOCs), is a central indicator of the nature of many-body quantum dynamics. Here, we compute analytically the complete time dependence of the OTOC for an integrable Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model, $N$ Majoranas with random two-body interactions of infinite range, coupled to a Markovian bath at finite temperature. In the limit of no coupling to the bath, the time evolution of scrambling experiences different stages. For $t \lesssim \sqrt{N}$, after an initial polynomial growth, the OTOC approaches saturation in a power-law fashion with oscillations superimposed. At $t \sim \sqrt{N}$, the OTOC reverses trend and starts to decrease linearly in time. The reason for this linear decrease is that, despite being a subleading $1/N$ effect, the OTOC in this region is governed by the spectral form factor of the antisymmetric couplings of the SYK model. The linear decrease stops at $t \sim 2N$, the Heisenberg time, where saturation occurs. The effect of the environment is an overall exponential decay of the OTOC for times longer than the inverse of the coupling strength to the bath. The oscillations at $t \lesssim \sqrt{N}$ indicate lack of thermalization -- a desired feature for a better performance of quantum information devices.
• Abstract（参考訳）: 時間外相関関数(OTOC)によって得られる情報スクランブルの成長は、多体量子力学の性質の中枢的な指標である。 ここでは、積分可能なSachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルに対するOTOCの完全時間依存性を解析的に計算し、無限範囲のランダムな2体相互作用を持つ$N$Majoranasを有限温度でマルコフ浴に結合する。 浴槽とカップリングしない限界において、スクランブルの時間進化は異なる段階を経験する。 t \lesssim \sqrt{N}$ の場合、初期多項式成長の後、OTOC は振動が重畳された無法な方法で飽和に近づく。 t \sim \sqrt{N}$ では、OTOC はトレンドを反転させ、時間内に線形に減少し始める。 この線形減少の理由は、この領域のOTOCがSYKモデルの非対称結合のスペクトル形成因子によって支配されるためである。 線形減少は、飽和が起こるハイゼンベルク時間である$t \sim 2N$で停止する。 環境の影響は、OTOCが浴とのカップリング強度の逆転よりも3倍も長く、全体的に指数関数的に崩壊することである。 $t \lesssim \sqrt{N}$での発振は、量子情報デバイスの性能向上のために望まれる熱化の欠如を示している。

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