論文の概要: Quantum Signatures of Strange Attractors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01416v1
• Date: Wed, 01 Oct 2025 19:52:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.849912
• Title: Quantum Signatures of Strange Attractors
• Title（参考訳）: ストレンジトラクターの量子信号
• Authors: Bence Dárdai, Gábor Vattay,
• Abstract要約: 古典力学では、散逸を伴う駆動系は、しばしば奇妙な誘引子として知られる複雑なフラクタル力学を示す。 本稿では、量子領域におけるそのような構造がどのように現れるかという根本的な問題に対処する。 位相空間における量子状態を表すためにフシミ分布を用いることで、このモデルの中で量子奇数誘引子を初めて可視化する。
• 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: In classical mechanics, driven systems with dissipation often exhibit complex, fractal dynamics known as strange attractors. This paper addresses the fundamental question of how such structures manifest in the quantum realm. We investigate the quantum Duffing oscillator, a paradigmatic chaotic system, using the Caldirola-Kanai (CK) framework, where dissipation is integrated directly into a time-dependent Hamiltonian. By employing the Husimi distribution to represent the quantum state in phase space, we present the first visualization of a quantum strange attractor within this model. Our simulations demonstrate how an initially simple Gaussian wave packet is stretched, folded, and sculpted by the interplay of chaotic dynamics and energy loss, causing it to localize onto a structure that beautifully mirrors the classical attractor. This quantum "photograph" is inherently smoothed, blurring the infinitely fine fractal details of its classical counterpart as a direct consequence of the uncertainty principle. We supplement this analysis by examining the out-of-time-ordered correlator (OTOC), which shows that stronger dissipation clarifies the exponential growth associated with the classical Lyapunov exponent, thereby confirming the model's semiclassical behavior. This work offers a compelling geometric perspective on open chaotic quantum systems and sheds new light on the quantum-classical transition.
• Abstract（参考訳）: 古典力学では、散逸を伴う駆動系は、しばしば奇妙な誘引子として知られる複雑なフラクタル力学を示す。 本稿では、量子領域におけるそのような構造がどのように現れるかという根本的な問題に対処する。 時間依存ハミルトニアンに直接散逸するカルディロラ・カナイ(CK)フレームワークを用いて、パラダイム的カオスシステムである量子ダッフィング発振器について検討する。 位相空間における量子状態を表すためにフシミ分布を用いることで、このモデルの中で量子奇数誘引子を初めて可視化する。 我々のシミュレーションは、当初単純なガウス波のパケットが、カオス力学とエネルギー損失の相互作用によってどのように拡張され、折り畳まれ、彫刻されているかを示し、古典的なアトラクションを美しく反映する構造に局在させる。 この量子「フォトグラフ」は本質的に滑らかであり、不確実性原理の直接的な帰結として、古典的対象の無限に微細なフラクタルの詳細を曖昧にしている。 本稿では,従来のリアプノフ指数に付随する指数的成長を強い散逸が明らかにし,モデルの半古典的振舞いを確かめるため,時間外相関器 (OTOC) を調べることで,この分析を補完する。 この研究は、オープンカオス量子系に関する魅力的な幾何学的な視点を提供し、量子-古典的遷移に新たな光を放つ。

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