孤立量子系统宏观均衡化的时间尺度：自由费米子的严格推导
数学物理
2026-02-17 v1 统计力学
math.MP
摘要
对于具有平移不变性的自由费米子系统（包括具有均匀最近邻 hopping 的系统）在d维L×⋯×L超立方格子上的系统，我们证明了从任意纯初始状态开始，系统在时间尺度为O(L)内就能就 coarse-grained密度进行均衡化。这种缩放是最优的，因为存在初始状态需要时间尺度为O(L)才能实现均衡化。我们的结果确立了O(L)作为均衡化时间尺度，这与在具有守恒量（如总粒子数）的正常宏观系统中预期的一致。
引用
@article{arxiv.2602.14096,
title = {Timescale for macroscopic equilibration in isolated quantum systems: a rigorous derivation for free fermions},
author = {Takashi Hara and Tatsuhiko Koike},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14096},
year = {2026}
}