偶极玻色子和费米子在相互作用猝灭动力学中的熵产生与统计弛豫
量子气体
2025-11-19 v1
摘要
我们研究了偶极玻色子和费米子在相互作用强度从零突然变为有限排斥值后的非平衡动力学。我们对初始态(即无相互作用玻色子和费米子在谐振子势中的基态)进行相互作用猝灭模拟。我们利用数值方法精确求解了含时多体薛定谔方程。为理解多体动力学,我们分析了多体信息熵的若干度量,监测其时间演化并评估其对相互作用强度的依赖性。我们确定,对于弱相互作用猝灭,动力学与统计无关,偶极玻色子和费米子均不发生弛豫。而在较强相互作用猝灭下,偶极玻色子的动力学与偶极费米子显著不同。当偶极玻色子在所有熵度量中均表现出弛豫的并发特征时,偶极费米子未能弛豫。对于偶极玻色子及较大的相互作用猝灭,多体信息熵度量动态趋近于高斯正交系综随机矩阵所预测的值,表明发生了统计弛豫。当轨道碎裂在每个轨道中呈现 的布居数( 为轨道数)且所有熵度量饱和至最大熵值时,弛豫时间被唯一确定。弛豫时间也变得与偶极相互作用强度无关。然而,对于相同的猝灭协议,偶极费米子在所有熵动力学中均表现出调制振荡。我们的研究还辅以希尔伯特空间离域度量,明确确立了强相互作用偶极玻色子混沌的起始。这凸显了多体效应的重要性,并可能在超冷原子量子模拟中进行探索。
引用
@article{arxiv.2507.03719,
title = {Entropy production and statistical relaxation of dipolar bosons and fermions in interaction quench dynamics},
author = {Barnali Chakrabarti and N D Chavda and F. V. Prudente},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03719},
year = {2025}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2405.14928