論文の概要: Two-local modifications of SYK model with quantum chaos
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.09900v1
- Date: Thu, 15 May 2025 02:09:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-16 22:29:06.150807
- Title: Two-local modifications of SYK model with quantum chaos
- Title（参考訳）: 量子カオスによるSYKモデルの2局所的修正
- Authors: Masanori Hanada, Sam van Leuven, Onur Oktay, Masaki Tezuka,
- Abstract要約: Sachdev--Ye-Kitaevモデル(SYK)は量子カオスの実験的な研究の出発点となるかもしれない。
我々は、SU($d$)モデルに類似した構造を持つスピン-SYKモデルとSYKモデルの修正を導入する。
これらのモデルは、元のSYKモデルの量子シミュレーションの出発点となるかもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Sachdev--Ye--Kitaev (SYK) model may provide us with a good starting point for the experimental study of quantum chaos and holography in the laboratory. Still, the four-local interaction of fermions makes quantum simulation challenging, and it would be good to search for simpler models that keep the essence. In this paper, we argue that the four-local interaction may not be important by introducing a few models that have two-local interactions. The first model is a generalization of the spin-SYK model, which is obtained by replacing the spin variables with SU($d$) generators. Simulations of this class of models might be straightforward on qudit-based quantum devices. We study the case of $d=3, 4, 5, 6$ numerically and observe quantum chaos already for two-local interactions in a wide energy range. We also introduce modifications of spin-SYK and SYK models that have similar structures to the SU($d$) model (e.g., $H=\sum_{p,q}J_{pq}\chi_p\chi_{p+1}\chi_q\chi_{q+1}$ instead of the original SYK Hamiltonian $H=\sum_{p,q,r,s}J_{pqrs}\chi_p\chi_q\chi_r\chi_{s}$), which shows strongly chaotic features although the interaction is essentially two-local. These models may be a good starting point for the quantum simulation of the original SYK model.
- Abstract（参考訳）: Sachdev--Ye-Kitaevモデル(SYK)は、実験室における量子カオスとホログラフィの実験研究の出発点となるかもしれない。
それでも、フェルミオンの4つの局所的な相互作用は、量子シミュレーションを難しくする。
本稿では,2つの局所的相互作用を持つモデルを導入することで,4つの局所的相互作用が重要でない可能性について論じる。
最初のモデルはスピン-SYKモデルの一般化であり、スピン変数を SU($d$) ジェネレータに置き換えることで得られる。
この種のモデルのシミュレーションは、quditベースの量子デバイスで簡単に行える。
我々は、$d=3, 4, 5, 6$のケースを数値的に研究し、より広いエネルギー範囲の2つの局所的な相互作用に対して既に量子カオスを観察している。
また、SU($d$)モデル(e g , $H=\sum_{p,q}J_{pq}\chi_p\chi_{p+1}\chi_q\chi_{q+1}$)に類似した構造を持つスピン-SYKおよびSYKモデルの修正を導入する。
これらのモデルは、元のSYKモデルの量子シミュレーションの出発点となるかもしれない。
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