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量子硬核气体中的算符扩散

统计力学 2022-10-05 v2 数学物理 math.MP 元胞自动机与格子气 可精确求解与可积系统

摘要

在本文中,我们研究了一类可积量子元胞自动机——具有任意局域希尔伯特空间维度的量子硬核气体(QHCG),并讨论了基于矩阵乘积 ansatz 的解析求解局域算符动力学的方法。随后,我们聚焦于算符扩散的动力学,特别是离时有序关联函数(OTOCs)、算符权重扩散以及算符空间纠缠熵(OSEE)。所有这些量均被猜想为可提供可积系统与量子混沌的显著特征。我们表明,在 QHCG 中 OTOCs 呈扩散式扩散,并且尽管其可积,在局域希尔伯特空间维度很大时它们随时间线性增长。另一方面,最近有猜想认为,与算符范围相关的算符权重前沿在可积系统与_generic_系统中均呈扩散式扩散,但其衰减在两类情形中似乎不同。我们观察到 QHCG 中算符权重前沿的扩散与混沌、_generic_ 可积及自由系统明显不同,因为该前沿在长时间极限下冻结。最后,我们讨论了 QHCG 中的 OSEE,并表明它至多随时间对数增长,这与针对相互作用可积系统的猜想行为一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.00395,
  title  = {Operator spreading in quantum hardcore gases},
  author = {Marko Medenjak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00395},
  year   = {2022}
}

备注

25 pages, 8 figures