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热力学极限下一般非可积量子多体系统的遍历性质

统计力学 2009-10-31 v2 chao-dyn 混沌动力学

摘要

我们研究了一个一般但简单的非可积量子{\em 多体}系统,该系统由{\em 局域}相互作用的粒子组成,即一维晶格上的 kicked tVt-V 无自旋费米子模型(等效于 1/2 自旋的 kicked Heisenberg XX-Z 链)。我们考虑了动力学统计性质(量子遍历性和量子混合)以及{\em 热力学极限}下量子输运的性质,这些性质随 kick 参数(控制非可积性程度)的变化而变化。我们发现并证明了在零或非常小的 kick 参数的{\em 可积}区域,以及更普遍和重要的是,在 kick 参数{\em 中等}值的{\em 非可积}区域,存在{\em 弹道}输运和非遍历、非混合动力学(意味着在所有温度下电导率无限),而只有在 kick 参数足够大时,我们才恢复量子遍历性和混合性,这意味着正常(扩散)输运。我们提出了一个序参量(电荷刚度 DD),它控制着热力学极限下从非混合/非遍历动力学(有序相,D>0D>0)到混合/遍历动力学(无序相,D=0)的相变。此外,我们在混合动力学区域发现了{\em 时间相关函数的指数衰减}。这些结果通过三种不同的数值和解析方法一致获得:(i) 有限系统的时间演化和时间相关函数的直接计算,(ii) 有限系统的完全对角化和稳态数据的统计分析,以及 (iii) 无限系统的运动量子不变量的代数构造,特别是时间平均可观测量。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9808150,
  title  = {Ergodic properties of a generic non-integrable quantum many-body system in thermodynamic limit},
  author = {Tomaz Prosen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9808150},
  year   = {2009}
}

备注

18 pages in REVTeX with 14 eps figures included, Submitted to Physical Review E