第一性原理激子光谱中的多体量子混沌

我们证明了从第一性原理GW-贝特-萨尔皮特方程计算获得的现实激子多体哈密顿量可以表现出由随机矩阵普适性控制的量子混沌。考虑一个典型的范德华异质结构(WS$_2$-石墨烯)，在有和没有晶格无序的情况下，我们分析了其能量分辨的谱相关性，并确定了从规则动力学到完全混沌动力学的无序驱动交叉。我们表明，虽然原始样品由于近似的谷对称性限制了激子混合而表现出不完全混沌(非遍历性)，但无序诱导的电子平带的存在作为谷混合的催化剂，驱动系统进入具有降低对称性的完全发展的混沌(遍历)区域。至关重要的是，多体振子强度的涨落被证明遵循普适的Porter-Thomas统计，直接将潜在的量子混沌与实验可及的光学观测量联系起来。最后，通过检查长程谱相关性，我们估计了与整个多体带宽上的激子混合相关的Thouless时间。我们的结果确立了激子作为一个高度可调的平台，用于探测现实相互作用二维材料中的多体遍历性及其光谱特征。