論文の概要: Enhancing Many-Body Chaos via Entropy Injection from Environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11784v1
• Date: Wed, 10 Jun 2026 08:16:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.35845
• Title: Enhancing Many-Body Chaos via Entropy Injection from Environment
• Title（参考訳）: 環境からのエントロピー注入による多体カオスの促進
• Authors: Yuke Zhang, Wenbo Zhou, Pengfei Zhang,
• Abstract要約: 閉じた量子系では、局所情報はシステム全体に広がり、ユニタリ進化の下で非常に複雑になる。 本研究では,環境からのエントロピー注入を異なる物理過程として同定し,多体カオスを増大させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 25.02042066713773
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In closed quantum systems, local information spreads throughout the entire system and becomes highly complex under unitary evolution. In contrast, when the system is embedded in an environment, system-environment coupling can transfer information from the system into the environment, thereby reducing the rate of complexity growth within the system. This leads to the environment-induced scrambling transition established in previous works. In this work, we identify entropy injection from the environment as a different physical process that instead enhances many-body chaos. Our setup consists of coupling a system that is already in equilibrium with one environment to another environment, which serves as an entropy reservoir and drives the system into a non-equilibrium state. When entropy flows into the system through either heat transfer or particle transfer, the effective Hilbert space explored by the system enlarges, a mechanism that can enhance many-body chaos. We explicitly demonstrate this idea by constructing a solvable complex Brownian SYK model, in which both the relaxation toward the steady state and the steady-state quantum Lyapunov exponent can be computed analytically. Our results provide a controllable mechanism for tuning quantum scrambling through entropy flow in quantum many-body systems coupled to environments.
• Abstract（参考訳）: 閉じた量子系では、局所情報はシステム全体に広がり、ユニタリ進化の下で非常に複雑になる。 対照的に、システムが環境に埋め込まれている場合、システムと環境の結合は、システムから環境に情報を伝達することができるため、システム内の複雑さの増大率を低減することができる。 このことは、以前の研究で確立された環境誘起スクランブル遷移につながります。 本研究では,環境からのエントロピー注入を異なる物理過程として同定し,多体カオスを増大させる。 我々の構成は、既にある環境と平衡状態にあるシステムを他の環境に結合し、エントロピー貯水池として機能し、そのシステムを非平衡状態に駆動する。 熱伝達または粒子移動によってエントロピーが系に流れ込むと、システムによって探索された有効なヒルベルト空間が拡大する。 我々は、安定状態への緩和と定常量子リアプノフ指数を解析的に計算できる可解複素ブラウンSYKモデルを構築することで、このアイデアを明示的に実証する。 本研究では,環境に結合した量子多体系において,エントロピーフローを通じて量子スクランブルをチューニングするための制御可能な機構を提供する。

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