量子多体系统中熵产生的饱和

将热力学第二定律与微观可逆动力学联系起来一直是统计物理学中的长期问题。我们在此基于量子多体物理探讨这一问题，并讨论在幺正动力学下孤立量子系统中熵产生如何饱和。首先，我们严格证明了在长时间区域下熵产生的饱和，此时整个系统可处于纯态。其次，我们讨论了饱和时熵产生的非负性，这意味着热力学第二定律。这基于本征态热化假说（eigenstate thermalization hypothesis, ETH），该假说认为即使单个能量本征态也是热的。我们还通过数值证明，即使热浴的初始态为单个能量本征态，熵产生也会饱和于非负值。我们的结果揭示了孤立量子系统在晚期的熵产生的基本属性。