洛伦兹气体中的 Loschmidt 环回:解缪散失
无序系统与神经网络
2009-11-07 v2 介观与纳米尺度物理
混沌动力学
量子物理
摘要
经典混沌动力学以对初始条件的指数敏感性为特征。然而,量子力学并不显示这一特征。我们改为考虑量子演化对哈密顿量扰动的敏感性。这种敏感性表现为 Loschmidt 环回 的衰减,即在存在弱扰动的情况下,经过时间反转演化后恢复的原始状态(宽度为 的波包)的比例。在考虑大小为 的洛伦兹气体(对于大 ,是一种无限经典混沌系统的模型)后,我们发现若扰动在一定范围内, 以速率 指数衰减,该速率由相应经典动力学的 Lyapunov 指数 决定。这种指数衰减延续到希伯特空间有效维数 之外,并在时间 处饱和,其中 为有效希伯特空间维数。由于 量化了量子相位(解缪)日益不可控的程度,其表征和控制具有根本意义。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0102135,
title = {Decoherence as Decay of the Loschmidt Echo in a Lorentz Gas},
author = {F. M. Cucchietti and H. M. Pastawski and D. A. Wisniacki},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0102135},
year = {2009}
}
备注
3 ps figures, uses Revtex and epsfig. Major revision to the text, now including discussion and references on averaging and Ehrenfest time. Figures 2 and 3 content and order changed