論文の概要: A Hydrodynamic Theory for Non-Equilibrium Full Counting Statistics in One-Dimensional Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.05954v1
• Date: Tue, 08 Jul 2025 12:53:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-09 16:34:38.056648
• Title: A Hydrodynamic Theory for Non-Equilibrium Full Counting Statistics in One-Dimensional Quantum Systems
• Title（参考訳）: 1次元量子系における非平衡全数統計の力学理論
• Authors: David X. Horvath, Benjamin Doyon, Paola Ruggiero,
• Abstract要約: 弾道輸送を持つ一次元系における等質量子クエンチ後の電荷変動のダイナミクスについて検討する。 この公式は、クエンチ後の非平衡電荷ゆらぎと、原クエンチの電荷バイアスの不均一な修正後の関連する電流のゆらぎを関連付ける。
• 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: We study the dynamics of charge fluctuations after homogeneous quantum quenches in one-dimensional systems with ballistic transport. For short but macroscopic times where the non-trivial dynamics is largely dominated by long-range correlations, a simple expression for the associated full counting statistics can be obtained by hydrodynamic arguments. This formula links the non-equilibrium charge fluctuation after the quench to the fluctuations of the associated current after a charge-biased inhomogeneous modification of the original quench which corresponds to the paradigmatic partitioning protocol. Under certain assumptions, the fluctuations in the latter case can be expressed by explicit closed form formulas in terms of thermodynamic and hydrodynamic quantities via the Ballistic Fluctuations Theory. In this work, we identify precise physical conditions for the applicability of a fully hydrodynamic theory, and provide a detailed analysis explicitly demonstrating how such conditions are met and how this leads to such hydrodynamic treatment. We discuss these conditions at length in non-relativistic free fermions, where calculations become feasible and allow for cross-checks against exact results. In physically relevant cases, strong long-range correlations can complicate the hydrodynamic picture, but our formula still correctly reproduces the first cumulants.
• Abstract（参考訳）: 弾道輸送を持つ一次元系における等質量子クエンチ後の電荷変動のダイナミクスについて検討する。 非自明な力学が主に長距離相関によって支配される短いがマクロな時間に対して、関連するフルカウント統計の単純な式は流体力学の議論によって得られる。 この公式は、クエンチ後の非平衡電荷ゆらぎと、パラメタティックパーティショニングプロトコルに対応する元のクエンチの電荷バイアスの不均一な修正後の関連する電流のゆらぎを関連付ける。 ある仮定の下では、後者の場合のゆらぎは、弾道ゆらぎ理論(英語版)を通して熱力学および流体力学量の観点から明示的な閉形式公式で表すことができる。 本研究では, 完全な流体力学理論の適用性について, 正確な物理条件を同定し, このような条件がどう満たされているか, どのようにそのような流体力学処理に繋がるかを明確に示す詳細な解析を行う。 非相対論的自由フェルミオンでは、計算が実現可能になり、正確な結果に対する相互チェックが可能となる。 物理的に関係のある場合、強い長距離相関は流体力学図を複雑にすることができるが、我々の公式は依然として第1累積を正しく再現する。

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