中文

受驱霍尔系统:一般超弱混沌的量子动力学与能谱表现

量子物理 2018-08-08 v1 介观与纳米尺度物理 其他凝聚态物理 强关联电子 混沌动力学

摘要

经典“受驱霍尔系统”(KHSs),即周期性受驱的电荷处于相互垂直且垂直于驱动方向的均匀磁场与电场中,近来已被提出并研究。研究表明,在一般条件下,KHSs 表现出“超弱混沌”(SWC)现象,即对于小驱动强度 κ\kappa,KHS 的行为如同其有效强度为 κ2\kappa^2 而非 κ\kappa。本文研究这种一般 SWC 的量子动力学与能谱表现。我们首先推导 KHSs 的量子有效哈密顿量的一般表达式。随后我们证明,量子反共振(QAR)现象,即具有平坦准能量(QE)带的“冻结”量子动力学,在缩放普朗克常数 s\hbar_{\rm s} 取整数值且处于与 SWC 相同的一般条件下发生。这似乎是量子系统中最一般的 QAR 出现情形。表明 QAR 附近在半经典上对应于 SWC。SWC 的一个全局能谱表现是:在固定小值 κ/s\kappa /\hbar_{\rm s} 下,作为 s\hbar_{\rm s} 函数的缩放 QE 谱呈现出近似“加倍”的结构。对于标准(余弦)势,该结构是一个普适(与参数无关)的双霍夫施塔特蝴蝶。此外,对于标准势与小 s\hbar_{\rm s}(半经典 regime),动能期望值的演化表现出具有普适特征的相对缓慢的量子扩散行为。这些近似的能谱与量子动力学普适性与有效哈密顿量的预测一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.05280,
  title  = {Kicked Hall Systems: Quantum-Dynamical and Spectral Manifestations of Generic Superweak Chaos},
  author = {Itzhack Dana and Kazuhiro Kubo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.05280},
  year   = {2018}
}

备注

12 pages, 4 figures