Published June 27, 2022 | Version v1
Publication Open

Dynamics of measured many-body quantum chaotic systems

Creators

  • 1. University of Cologne
  • 2. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas

Description

We consider the evolution of continuously measured many-body chaotic quantum systems. Focusing on the dynamics of state purification, we analytically describe the limits of strong and weak measurement rate, where the latter case is challenging in that monitoring up to time scales exponentially long in the numbers of particles is required. We complement the analysis of the limiting regimes with the construction of an effective replica theory providing information on the stability and the symmetries of the respective phases. The analytical results are tested by comparison to exact diagonalization.Received 25 January 2022Accepted 3 June 2022DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.L022066Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.Published by the American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasNonequilibrium statistical mechanicsOpen quantum systemsQuantum entanglementPhysical SystemsQuantum chaotic systemsTechniquesCritical phenomenaQuantum InformationStatistical PhysicsCondensed Matter, Materials & Applied Physics

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نحن ننظر في تطور الأنظمة الكمومية الفوضوية متعددة الأجسام التي يتم قياسها باستمرار. بالتركيز على ديناميكيات تنقية الحالة، نصف بشكل تحليلي حدود معدل القياس القوي والضعيف، حيث تمثل الحالة الأخيرة تحديًا في أن المراقبة حتى المقاييس الزمنية مطلوبة بشكل كبير في أعداد الجسيمات. نحن نكمل تحليل الأنظمة المقيدة ببناء نظرية طبق الأصل الفعالة التي توفر معلومات عن استقرار وتماثل المراحل المعنية. يتم اختبار النتائج التحليلية بالمقارنة مع القطر الدقيق. تم استلامها في 25 يناير 2022 تم قبولها في 3 يونيو 2022 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.L022066 نشرت من قبل الجمعية الفيزيائية الأمريكية بموجب شروط رخصة Creative Commons Attribution 4.0 الدولية. يجب أن يحافظ التوزيع الإضافي لهذا العمل على الإسناد إلى المؤلف(المؤلفين) وعنوان المقالة المنشورة، والاستشهاد بالمجلة، و DOI. منشور من قبل الجمعية الفيزيائية الأمريكيةعناوين الموضوعات الفيزيائية (PhySH)مجالات البحثالميكانيكا الإحصائية غير المتوازنةالأنظمة الكمومية المفتوحةتشابك الكمومالأنظمة الفيزيائيةالأنظمة الكمومية الفوضويةالتقنياتالظواهر الحرجةمعلومات الكمالفيزياء الإحصائيةالمادة المكثفة والمواد والفيزياء التطبيقية

Translated Description (French)

Nous considérons l'évolution des systèmes quantiques chaotiques à plusieurs corps mesurés en continu. En nous concentrant sur la dynamique de la purification d'état, nous décrivons analytiquement les limites du taux de mesure fort et faible, où ce dernier cas est difficile en ce sens que la surveillance jusqu'à des échelles de temps exponentiellement longues dans le nombre de particules est nécessaire. Nous complétons l'analyse des régimes limitatifs par la construction d'une théorie de la réplique efficace fournissant des informations sur la stabilité et les symétries des phases respectives. Les résultats analytiques sont testés par comparaison à la diagonalisation exacte.Reçu le 25 janvier 2022Accepté le 3 juin 2022DOI : https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.L022066Publié par l'American Physical Society sous les termes de la licence Creative Commons Attribution 4.0 International. La distribution ultérieure de ce travail doit maintenir l'attribution à l'auteur ou aux auteurs et le titre de l'article publié, la citation de la revue et le DOI.Publié par l'American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Domaines de rechercheMécanique statistique de non-équilibreSystèmes quantiques ouvertsEnchevêtrement quantiqueSystèmes physiquesSystèmes chaotiques quantiquesTechniquesPhénomènes critiquesInformation quantiquePhysique statistiqueMatière condensée, matériaux et physique appliquée

Translated Description (Spanish)

Consideramos la evolución de los sistemas cuánticos caóticos de muchos cuerpos medidos continuamente. Centrándonos en la dinámica de la purificación del estado, describimos analíticamente los límites de la tasa de medición fuerte y débil, donde este último caso es desafiante en el sentido de que se requiere un monitoreo hasta escalas de tiempo exponencialmente largas en el número de partículas. Complementamos el análisis de los regímenes limitantes con la construcción de una teoría de réplicas efectiva que proporcione información sobre la estabilidad y las simetrías de las fases respectivas. Los resultados analíticos se prueban en comparación con la diagonalización exacta. Recibido el 25 de enero de 2022Aceptado el 3 de junio de 2022DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.L022066Publicado por la American Physical Society bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution 4.0 International. La distribución adicional de este trabajo debe mantener la atribución al (a los) autor(es) y al título del artículo publicado, la cita de la revista y el DOI.Publicado por la American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Áreas de investigaciónMecánica estadística de equilibrioSistemas cuánticos abiertosEnredo cuánticoSistemas físicosSistemas caóticos cuánticosTécnicasFenómenos críticosInformación cuánticaFísica estadísticaMateria condensada, materiales y física aplicada

Files

PhysRevResearch.4.L022066.pdf

Files (364.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0dfc536076fddba5338c109720293ef9
364.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ديناميات الأنظمة الفوضوية الكمومية متعددة الأجسام المقاسة
Translated title (French)
Dynamique des systèmes chaotiques quantiques à plusieurs corps mesurés
Translated title (Spanish)
Dinámica de sistemas caóticos cuánticos de muchos cuerpos medidos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4225908390
DOI
10.1103/physrevresearch.4.l022066

Is supplement to
https://openalex.org/W566097453 (Other)
https://openalex.org/W4234988284 (Other)
https://openalex.org/W400179824 (Other)
https://openalex.org/W3100744940 (Other)
https://openalex.org/W2056548857 (Other)
https://openalex.org/W2051057398 (Other)
https://openalex.org/W2035295916 (Other)
https://openalex.org/W2022750399 (Other)
https://openalex.org/W1608432621 (Other)
https://openalex.org/W148356241 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1994432499
  • https://openalex.org/W2082752464
  • https://openalex.org/W2886712022
  • https://openalex.org/W2913031193
  • https://openalex.org/W2921570869
  • https://openalex.org/W2967300259
  • https://openalex.org/W2969894439
  • https://openalex.org/W2971218563
  • https://openalex.org/W2978441059
  • https://openalex.org/W2986209554
  • https://openalex.org/W2990514154
  • https://openalex.org/W3008717942
  • https://openalex.org/W3019209541
  • https://openalex.org/W3019752491
  • https://openalex.org/W3022308310
  • https://openalex.org/W3028318299
  • https://openalex.org/W3029226469
  • https://openalex.org/W3040854059
  • https://openalex.org/W3043723517
  • https://openalex.org/W3097070339
  • https://openalex.org/W3097824418
  • https://openalex.org/W3101144931
  • https://openalex.org/W3102911478
  • https://openalex.org/W3104891852
  • https://openalex.org/W3108090334
  • https://openalex.org/W3119369744
  • https://openalex.org/W3129405940
  • https://openalex.org/W3138479622
  • https://openalex.org/W3147011799
  • https://openalex.org/W3152635022
  • https://openalex.org/W3154778871
  • https://openalex.org/W3182696444
  • https://openalex.org/W3183750887
  • https://openalex.org/W3194719915
  • https://openalex.org/W3199634743
  • https://openalex.org/W3202790587
  • https://openalex.org/W3204082826
  • https://openalex.org/W3205052718
  • https://openalex.org/W3207479370
  • https://openalex.org/W3209643467
  • https://openalex.org/W3213491252
  • https://openalex.org/W4226027317
  • https://openalex.org/W4226166882
  • https://openalex.org/W4226301484
  • https://openalex.org/W4226525971
  • https://openalex.org/W4281651499