周期驱动多体量子系统中的 Floquet-Magnus 理论与一般暂态动力学
量子物理
2016-02-15 v3 统计力学
数学物理
math.MP
摘要
本工作探讨了周期驱动下广泛多体量子系统的基本动力学结构。通常已知，在热力学极限下，此类系统在无限时间演化后会加热至无限温度状态，与动力学细节无关。在本研究中，我们不考虑无限长的时间尺度，而是旨在提供一个框架来理解长但有限的时间行为，即暂态动力学。在分析中，我们关注给出系统有效哈密顿量形式表达的 Floquet-Magnus (FM) 展开。尽管在热力学极限下完整的级数展开通常不收敛，我们给出了 FM 展开与暂态动力学之间的明确关系。更确切地说，我们严格证明了 FM 展开的截断版本能准确描述有限时间尺度内的精确动力学。我们的结果揭示了 FM 展开有效性的可靠时间尺度，该尺度可与实验时间尺度相当。此外，我们讨论了几种动力学现象，如微小可积性破缺的效应、周期驱动系统的高效数值模拟、动力学局域化和热化。特别是关于热化，我们讨论了周期驱动系统中预热化现象的一般场景。
引用
@article{arxiv.1508.05797,
title = {Floquet-Magnus Theory and Generic Transient Dynamics in Periodically Driven Many-Body Quantum Systems},
author = {Tomotaka Kuwahara and Takashi Mori and Keiji Saito},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.05797},
year = {2016}
}
备注
19pages, 6 figures