在核磁共振量子模拟器上测量含时序错乱关联函数
强关联电子
2017-07-26 v3 统计力学
量子物理
摘要
含时序错乱关联函数 (OTOC) 的概念最近在凝聚态系统和引力系统的研究中均有出现。它不仅在研究强相互作用量子系统与引力系统之间的全息对偶性中起着关键作用，还能诊断多体量子系统的混沌行为并表征信息置乱。基于 OTOC，人们发现量子混沌、全息对偶性和信息置乱这三个不同概念彼此密切相关。尽管 OTOC 具有重要的理论意义，但其实验测量极具挑战性，迄今为止尚无针对局部算符的 OTOC 实验测量。在此，我们报告了在核磁共振量子模拟器上对 Ising 自旋链的局部算符 OTOC 的测量。我们观察到 OTOC 在可积与不可积情况下的行为不同。基于最近发现的 OTOC 与多体系统中纠缠熵增长之间的关系，我们从测得的 OTOC 中提取了纠缠熵，这清楚地表明信息熵在可积模型中随时间振荡，而在不可积模型中发生置乱。利用测得的 OTOC，我们还获得了蝴蝶速度的实验结果，该速度衡量了关联传播的速度。我们的实验为利用量子模拟器在多体量子系统中实验研究量子混沌、全息对偶性和信息置乱开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1609.01246,
title = {Measuring out-of-time-order correlators on a nuclear magnetic resonance quantum simulator},
author = {Jun Li and Ruihua Fan and Hengyan Wang and Bingtian Ye and Bei Zeng and Hui Zhai and Xinhua Peng and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01246},
year = {2017}
}