論文の概要: Investigation of quantum chaos in local and non-local Ising models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.21713v1
- Date: Thu, 25 Dec 2025 15:25:01 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2025-12-29 11:58:08.747665
- Title: Investigation of quantum chaos in local and non-local Ising models
- Title（参考訳）: 局所的および非局所的イジングモデルにおける量子カオスの研究
- Authors: Reza Pirmoradian, Elham Sadoogh, Maryam Teymouri, Negar Abolqasemi-Azad, Mohammad Reza Lahooti, Zahra Mohammad-Ali,
- Abstract要約: 横方向および縦方向の磁場を受けるイジングスピン鎖内の量子カオスについて検討する。
非局所的な相互作用を持つ系は、非局所的な結合が弱い場合でも、カオスに対する強い正当性を示す。
本研究は,カオスの開始と量子スピン鎖の動的複雑さの修飾における非局所相互作用の役割を明らかにするものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We investigate signatures of quantum chaos within Ising spin chains subjected to transverse and longitudinal fields, incorporating both local (nearest-neighbor) and non-local (long-range) couplings. While local Ising models may exhibit integrable or chaotic dynamics contingent on interaction strengths and field parameters, systems with non-local interactions generally display a stronger propensity toward chaos, even when the non-local couplings are weak. By examining the distribution of energy level spacings through the level spacing ratio, we delineate the transition from integrable to chaotic regimes and characterize the emergence of quantum chaos in these systems. Our analysis demonstrates that non-local couplings facilitate faster operator spreading and more intricate dynamical behavior, enabling these systems to approach maximal chaos more readily than their local counterparts. Additionally, we analyze Krylov complexity as a dynamical probe of chaos, observing a characteristic peak followed by a plateau at late times in chaotic regimes. This behavior provides a quantitative means to distinguish between integrable and chaotic phases, with the growth rate and saturation level of the complexity serving as effective indicators. Our findings underscore the role of non-local interactions in accelerating the onset of chaos and modifying dynamical complexity in quantum spin chains.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 横方向および縦方向の磁場を受けるイジングスピン鎖内の量子カオスのシグネチャについて検討し, 局所(アネレスト近傍)と非局所(長距離)のカップリングを併用した。
局所イジングモデルは相互作用強度や場パラメータに付随する可積分的あるいはカオス的ダイナミクスを示すが、非局所的な相互作用を持つ系は、非局所的な結合が弱い場合でも、カオスに対するより強い確率を示すのが一般的である。
レベルスペーシング比によるエネルギーレベル間隔の分布を調べることにより、積分可能な状態からカオス状態への遷移を明確にし、これらの系における量子カオスの出現を特徴づける。
解析により,非局所結合は演算子の拡散とより複雑な動的挙動を促進することが示され,これらの系は局所結合よりもより容易に最大カオスにアプローチできることが示された。
さらに, Krylov の複雑性をカオスの動的プローブとして解析し, カオス期後期の高原に特徴的なピークを観測した。
この挙動は、積分可能相とカオス相を区別する定量的な手段を提供する。
本研究は,カオスの開始と量子スピン鎖の動的複雑性の変化における非局所相互作用の役割を明らかにするものである。
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