强耦合耗散量子混沌系统中有效温度动力学的热化与 Mpemba 类似模式
量子物理
2025-12-01 v3 统计力学
强关联电子
高能物理 - 理论
摘要
异常热化,特别是来自不同初始状态温度轨迹交叉称为 Mpemba 交叉 (MPC),已吸引了科学家数十年。虽然最近的量子系统研究表明初始条件对 MPC 的出现起决定性作用,但它们提供的见解对复杂高度非平衡系统中的 MPC limited。本研究我们考察强耦合、量子混沌的 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型,该模型可映射到二维稀粒子引力的低能动力学。我们的发现揭示了 MPC 在快速热化期间背后由动力学驱动的非平衡机制,揭示了引力系统的含义。我们探讨 SYK 系统在三种条件下的浸热动力学:耦合到单个 SYK 热浴、耦合到两个不同温度的热浴,以及由 Lindblad 方程建模的耗散 SYK。我们发现强系统-浴耦合导致有效温度振荡和瞬态状态中的轨迹交叉,这些现象由于非平衡统计而产生,此类现象在准静态热力学和 Lindbladian SYK 中不存在。这些 MPC 凸显了强耦合量子混沌系统远离平衡驱动的异常热化的独特特征。此外,结果还为原初黑洞在早期宇宙中与环境强相互作用的非平衡热力学提供了定性见解。
引用
@article{arxiv.2410.06669,
title = {Thermalization and Mpemba-like patterns in effective temperature dynamics of strongly coupled dissipative quantum chaotic systems},
author = {Xuanhua Wang and Jie Su and Jin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06669},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 20 figures. v2:typos and minor mistakes corrected; v3: Title modified,interim thermalization dynamics and statistics analyzed, more figures added to demonstrate the nonequilibrium dynamics