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开放量子系统中的算符增长假说

量子物理 2024-04-16 v1 统计力学 强关联电子 高能物理 - 理论

摘要

算符增长假说(OGH)是关于算符行为的一个技术性猜想——具体指其 Lanczos 系数在 Liouvillian 重复作用下的渐近增长。它预期对充分一般的闭多体系统成立。当其成立时,它给出局域关联函数高频行为及混沌度量(如 OTOC)的界,并提供了数值估计响应函数的途径。在此我们研究 OGH 向开放量子系统的推广,其中 Liouvillian 被 Lindbladian 取代。对于具有局域厄米跳跃算符的量子系统,我们表明 OGH 被修正:我们定义 Lanczos 系数的推广,并证明其初始如原 OGH 般线性增长,但在由耗散强度决定的尺度上经历指数增长的振荡。我们在半解析可解模型(含耗散的大-q SYK)、遍历自旋链的数值结果,以及一个耗散下算符增长的解析玩具模型(类似于非厄米单粒子跳跃过程)中看到此行为。最后,我们表明修正的 OGH 联系于 Lindblad 与闭系统之间的根本差异:在高频下,前者的谱函数代数衰减,而后者指数衰减。这是一个可实验验证的论断,同时也限制了对平衡环境接触系统使用 Lindbladian 的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.15376,
  title  = {The operator growth hypothesis in open quantum systems},
  author = {N. S. Srivatsa and Curt von Keyserlingk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15376},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 6 figures