Sachdev-Ye-Kitaev モデルの普遍的な平衡ダイナミクス

Sachdev-Ye-Kitaev モデルの普遍的な平衡ダイナミクス

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スーミク・バンジョパディヤイ1、フィリップ・ウーリッヒ1、アレッシオ・パヴィリアニティ1,2、フィリップ・ハウク1

1Pitaevskii BEC Center、CNR-INO および Dipartimento di Fisica、Università di Trento、Via Sommarive 14、トレント、I-38123、イタリア
2International School for Advanced Studies (SISSA)、ボノメア経由 265、34136 トリエステ、イタリア

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抽象

相転移付近の平衡量子多体系は一般的に普遍性を示します。 対照的に、量子臨界相における系の非平衡進化における起こり得る普遍的な特性については、限られた知識しか得られていない。 この文脈において、普遍性は一般に、観察対象が顕微鏡的なシステムパラメータや初期条件に対して鈍感であることに起因すると考えられます。 ここで我々は、量子臨界領域の現象論的記述として設計された、不規則で全対全相互作用するフェルミオンのパラダイムシステムである、シャクデブ・イェ・キタエフ(SYK)ハミルトニアンの平衡力学におけるそのような普遍的な特徴を提示する。 グローバル クエンチを実行することでシステムを平衡状態から遠く離れたところに駆動し、そのアンサンブル平均がどのように定常状態に緩和するかを追跡します。 正確な進化のために最先端の数値シミュレーションを使用することで、量子フィッシャー情報や局所演算子の低次モーメントを含む少数体観測物の無秩序平均的な進化が数値解像度内で普遍的な平衡を示すことを明らかにします。プロセス。 単純な再スケーリングの下で​​は、さまざまな初期状態に対応するデータは普遍的な曲線に収まります。これは、進化の大部分を通じてガウス関数によって適切に近似できます。 このプロセスの背後にある物理学を明らかにするために、ノビコフ・古津の定理に基づいて一般的な理論的枠組みを定式化します。 このフレームワークは、多体系の不規則平均化されたダイナミクスを効果的な散逸進化として抽出し、この研究を超えた応用が可能です。 SYK アンサンブルの正確な非マルコフ進化は、ブーレ・マルコフ近似によって非常によく捉えられており、システムの極度のカオス性のおかげで一般的な伝承に反して正当化され、対応するリウヴィリアンのスペクトル分析で普遍性が明らかになります。

現代の物質の記述は普遍性の概念に依存しています。 この原理によれば、システムの微視的な詳細は重要ではなくなり、わずか数個のパラメータによって大きく異なるシステムの動作を説明できるようになります。 平衡物質の場合、これには自由エネルギーの最小化という形で厳密な理論的根拠があります。 しかし、XNUMX 年にわたる努力にもかかわらず、平衡から外れた量子システムの状況はそれほど堅固ではありません。 ここで、私たちは均衡を超えた普遍性のパズルにピースを提供します。 私たちは、「ホログラフィック」と呼ばれる、特に魅力的な種類の量子物質のパラダイム モデルに焦点を当てています。 このような物質は、よく知られている重力理論と深いつながりがあり、自然界で可能な限り最もカオスな系の一つであるため、現在大きな関心を集めています。

私たちは、関連する物理的観測物のダイナミクスが、初期条件を定義する微視的な詳細から完全に独立していることを数値的に発見しました。 この予期せぬ普遍的な挙動を説明するために、環境と相互作用するオープンシステムに典型的な方法を通じて、研究中の孤立量子モデルを記述する理論的枠組みを開発します。 このフレームワークは、ホログラフィック量子モデルの極端なカオス的挙動と散逸量子システムの間の関係を解明します。

この研究により、同様の普遍的な動作が期待できる他のシステムにはどのようなものがあるのでしょうか?という一連のフォローアップの疑問が生まれました。 散逸フレームワークを他のモデルにも拡張できますか? そして、これらの効果を自然界や実験室の実際のシステムで観察することは可能でしょうか?

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上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2023-05-25 00:04:19)。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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