論文の概要: Chaos and thermalization in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.18260v1
- Date: Fri, 23 May 2025 18:00:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:42.309528
- Title: Chaos and thermalization in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系におけるカオスと熱化
- Authors: Filippo Ferrari, Vincenzo Savona, Fabrizio Minganti,
- Abstract要約: 我々は固有状態熱化仮説をリンドブラッド力学によって支配されるオープン量子系に拡張する。
熱化はコヒーレント振動の抑制と非構造的局所力学の出現を通じて現れることを示す。
- 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 eigenstate thermalization hypothesis (ETH) provides a cornerstone for understanding thermalization in isolated quantum systems, linking quantum chaos with statistical mechanics. In this work, we extend the ETH framework to open quantum systems governed by Lindblad dynamics. We introduce the concept of Liouvillian stripe (spectral subset of the non-Hermitian Liouvillian superoperator) which enables the definition of effective pseudo-Hermitian Hamiltonians. This construction allows us to conjecture a Liouvillian version of ETH, whereby local superoperators exhibit statistical properties akin to ETH in closed systems. We substantiate our hypothesis using both random Liouvillians and a driven-dissipative quantum spin chain, showing that thermalization manifests through the suppression of coherent oscillations and the emergence of structureless local dynamics. These findings have practical implications for the control and measurement of many-body open quantum systems, highlighting how chaotic dissipative dynamics can obscure the system response to external probes.
- Abstract（参考訳）: 固有状態熱化仮説(ETH)は、孤立量子系における熱化を理解するための基礎となり、量子カオスと統計力学を結びつける。
本研究では、ETHフレームワークをリンドブラッド力学が支配するオープン量子システムに拡張する。
我々は、実効的な擬エルミート・ハミルトニアンの定義を可能にする、リウヴィリアンストライプ(非エルミート・リウヴィリアン超operatorのスペクトル部分集合)の概念を導入する。
この構成により、局所超作用素が閉系におけるETHに類似した統計的性質を示すような、リウィリア版のETHを予想することができる。
ランダムなリウビリアンと駆動散逸性量子スピン鎖の両方を用いて仮説を実証し、コヒーレント振動の抑制と非構造的局所力学の出現によって熱化が現れることを示した。
これらの発見は、多体開放量子系の制御と測定に実践的な意味を持ち、カオス散逸ダイナミクスが外部プローブに対する系の反応を如何に隠蔽するかを浮き彫りにした。
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