論文の概要: From single-particle to many-body chaos in Yukawa--SYK: theory and a cavity-QED proposal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04762v1
- Date: Thu, 06 Nov 2025 19:21:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.568506
- Title: From single-particle to many-body chaos in Yukawa--SYK: theory and a cavity-QED proposal
- Title（参考訳）: 湯川における単一粒子から多体カオス--SYK理論と空洞QEDの提案
- Authors: David Pascual Solis, Alex Windey, Soumik Bandyopadhyay, Andrea Legramandi, Philipp Hauke,
- Abstract要約: 音場がランダムなフェルミオン相互作用を媒介する湯川-SYK(YSYK)モデルについて検討し,自然に単一粒子と多体カオスを橋渡しすることを示した。
その結果,YSYKモデルを単一粒子と多体カオスを結合する統一プラットフォームとして確立し,これらの現象を実験的に観察する道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.069809560476745
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Understanding how quantum systems transition from integrable to fully chaotic behavior remains a central open problem in physics. The Sachdev--Ye--Kitaev (SYK) model provides a paradigmatic framework for studying many-body chaos and holography, yet it captures only the strongly correlated limit, leaving intermediate regimes unexplored. Here, we investigate the Yukawa--SYK (YSYK) model, where bosonic fields mediate random fermionic interactions, and demonstrate that it naturally bridges single-particle and many-body chaos. Using spectral and dynamical chaos markers, we perform a comprehensive finite-size characterization of the YSYK model. We show that the interaction strength acts as a tunable control parameter interpolating between the SYK$_2$ and SYK$_4$ limits, and introduce a framework enabling direct and quantitative comparison with these benchmark models. In the intermediate regimes, we uncover distinct dynamical regimes marked by partial ergodicity breaking, prethermalization plateaus, and incomplete scrambling. Finally, we propose a feasible optical-cavity implementation of the YSYK model using ultra-cold atoms. Our results establish the YSYK model as a unifying platform connecting single-particle and many-body chaos, paving the way for experimental observation of these phenomena.
- Abstract（参考訳）: 量子系が積分可能から完全にカオス的な振る舞いへとどのように遷移するかを理解することは物理学の中心的な問題である。
Sachdev--Ye-Kitaevモデル(SYK)は、多体カオスとホログラフィーを研究するためのパラダイム的な枠組みを提供するが、強い相関の限界のみを捉え、中間状態は未探索のままである。
本稿では,音場がランダムなフェルミオン相互作用を媒介する湯川-SYK(YSYK)モデルについて検討し,単一粒子と多体カオスを自然に橋渡しすることを示した。
スペクトルおよび動的カオスマーカーを用いて、YSYKモデルの包括的有限サイズキャラクタリゼーションを行う。
相互作用強度はSYK$_2$とSYK$_4$制限の補間可能な制御パラメータとして機能し、これらのベンチマークモデルと直接的かつ定量的に比較可能なフレームワークを導入する。
中間体制下では, 部分的エルゴディディティ破壊, 予熱化台地, 不完全な揺らぎが特徴的であった。
最後に,超低温原子を用いたYSYKモデルの光キャビティ実装を提案する。
その結果,YSYKモデルを単一粒子と多体カオスを結合する統一プラットフォームとして確立し,これらの現象を実験的に観察する道を開いた。
関連論文リスト
- Introduction to Sachdev-Ye-Kitaev Model: A Strongly Correlated System Perspective [0.0]
SYK(Sachdev-Ye-Kitaev)モデルは、エキゾチックな強相関相を解析的に抽出可能なフレームワークを提供する。
このレビューは、SYK物理の教育的な紹介を提供し、テクストレンジ金属をモデル化するユニークな能力を強調している。
マヨラナ変種と複素フェルミオン変種を現代多体物理学の訓練場に変換する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-09T18:10:54Z) - Multi-Photon Quantum Rabi Models with Center-of-Mass Motion [45.73541813564926]
本稿では,多価ロンバダの原子を空洞内で記述するための厳密な第二量子化フレームワークを提案する。
このアプローチの重要な特徴は、ハミルトニアン平均化理論の原子場作用素への体系的応用である。
顕著な発見は、粒子-粒子相互作用の出現である。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-07T09:50:48Z) - Avoided-crossings, degeneracies and Berry phases in the spectrum of quantum noise through analytic Bloch-Messiah decomposition [49.1574468325115]
解析的ブロッホ・メシア分解 (analytic Bloch-Messiah decomposition) は量子光学系の力学を特徴づけるためのアプローチを提供する。
単一パラメータが変化した場合,回避された交差は自然に発生し,特異ベクトルの過敏性をもたらすことを示す。
我々は,避けられた交差を意図的に設計することで,フォトニックシステムのスペクトル応答をプログラムできる可能性を強調した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-29T13:14:15Z) - Fast Scrambling in the Hyperbolic Ising Model [45.9982965995401]
本稿では,AdS2を背景とした混合フィールドIsingモデルであるHyperbolic Isingモデルにおける多体カオスとスクランブルについて検討する。
局所的なサイトに依存した近接相互作用のみを持つこのモデルは、最大カオスであり、高速スクランブラーとして分類でき、あるパラメータ集合のカオスに縛られたマルダセナ・シェンカー・スタンフォード(MSS)を飽和させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-28T19:00:07Z) - Thermodynamics and dynamics of coupled complex SYK models [0.0]
この研究は、SYK型モデルの共有普遍性クラスとカオス特性の普遍性を確立する。
我々は, 結合したSYK系が低温でのq$大容量限界において最大カオスのままであることを示した。
これらの発見は、複雑な量子系における普遍性とカオスに関するより広い探求のための堅牢性とオープンな道を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-22T12:26:42Z) - QuTiP-BoFiN: A bosonic and fermionic numerical
hierarchical-equations-of-motion library with applications in
light-harvesting, quantum control, and single-molecule electronics [51.15339237964982]
階層運動方程式 (HEOM) は力学を解くための強力な正確な数値的手法である。
固体物理学、光学、単分子電子工学、生物物理学の問題に拡張され応用されている。
ボソニック環境とフェルミオン環境の両方にHEOMを実装した強力なQuTiPプラットフォームと統合したPythonの数値ライブラリを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T07:54:56Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。