論文の概要: Impact of quantum coherence on the dynamics and thermodynamics of quenched free fermions coupled to a localized defect
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01444v1
- Date: Sat, 02 Aug 2025 17:21:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:21.881047
- Title: Impact of quantum coherence on the dynamics and thermodynamics of quenched free fermions coupled to a localized defect
- Title（参考訳）: 局所欠陥に結合した焼成自由フェルミオンの力学と熱力学に及ぼす量子コヒーレンスの影響
- Authors: Beatrice Donelli, Gabriele De Chiara, Francesco Scazza, Stefano Gherardini,
- Abstract要約: 本研究では,非平衡量子力学と自由フェルミオンの熱力学を,高調波トラップの局所的欠陥に突如結合して検討する。
エネルギー固有状態のコヒーレントな重ね合わせにおける系の初期化は、非古典的特徴をもたらすことを示す。
- 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: We investigate the non-equilibrium quantum dynamics and thermodynamics of free fermions suddenly coupled to a localized defect in a one-dimensional harmonic trap. This setup realizes a quantum quench transformation that gives rise to the orthogonalization of the system's wave-function as an effect of the localized perturbation. Using the Loschmidt echo and the Kirkwood-Dirac quasiprobability (KDQ) distribution of the work done by the defect, we quantify the extent and rate of the orthogonalization dynamics. In particular, we show that initializing the system in a coherent superpositions of energy eigenstates leads to non-classical features, such as Wigner function's negativity and non-positivity of the work KDQ distribution. Starting from simple single-particle superpositions and then progressing with coherent and cat states of few-body fermionic systems, we uncover how quantum coherence and few-body correlations shape the out-of-equilibrium response due to the presence of the defect.
- Abstract（参考訳）: 一次元ハーモニックトラップの局所的欠陥に突然結合した自由フェルミオンの非平衡量子力学と熱力学について検討する。
このセットアップは、局所摂動の効果として系の波動関数の直交化を引き起こす量子クエンチ変換を実現する。
LoschmidtエコーとKirkwood-Dirac quasiprobability (KDQ)分布を用いて、直交化ダイナミクスの程度と速度を定量化する。
特に、エネルギー固有状態のコヒーレントな重ね合わせにおける系の初期化は、ウィグナー関数の負性や作業KDQ分布の非正性のような非古典的特徴をもたらすことを示す。
単純な単粒子重ね合わせから始めて、少数体フェルミオン系のコヒーレント状態と猫状態が進行し、欠陥の存在により量子コヒーレンスと少数体相関が非平衡反応をいかに形成するかを明らかにする。
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