عامل شکل طیفی درحضور اندرکنش‌های تصادفی موضعی در سامانه‌های انتگرال‌پذیر بوزونی

ملاباشی, علی; رحیمی کشاری, صالح

doi:10.47176/ijpr.25.4.82162

عامل شکل طیفی درحضور اندرکنش‌های تصادفی موضعی در سامانه‌های انتگرال‌پذیر بوزونی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

علی ملاباشی

صالح رحیمی کشاری

پژوهشکده فیزیک کوانتومی و ماده، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران

https://doi.org/10.47176/ijpr.25.4.82162

چکیده

رفتار عامل شکل طیفی یکی از مشخصه‌های شناخته شده آشوب کوانتومی و درهم‌سازی اطلاعات کوانتومی در سامانه‌های بس‌ذره‌ای است. اخیراً نشان داده شده است که از نقطه نظر این سنجه، درهم‌سازی اطلاعات کوانتومی علاوه بر سامانه‌های آشوبناک کوانتومی، در سامانه‌های انتگرال‌پذیر نیز به شرط وجود اندرکنش‌های تصادفی سرتاسری رخ می‌دهد. در این مقاله به‌صورت عددی نشان می‌دهیم در سامانه‌های بوزونی انتگرال‌پذیر که اندرکنش میان مد‌های بوزونی با هامیلتونی درجه دوم تصادفی و موضعی توصیف می‌شود، عامل شکل طیفی برخلاف سامانه‌های انتگرال‌پذیر غیرتصادفی، دارای شیب در زمان‌های میانی است. وجود این شیب شاهدی دوچندان برای رخ دادن درهم‌سازی اطلاعات کوانتومی در سامانه‌های تصادفی موضعی، علی‌رغم انتگرال‌پذیری این سامانه‌هاست.

کلیدواژه‌ها

درهم‌سازی اطلاعات کوانتومی

عامل شکل طیفی

انتگرال‌پذیری

آشوب کوانتومی

موضوعات

نظری

عنوان مقاله English

The spectral form factor in Bosonic integrable systems with local random interactions

نویسندگان English

Ali Mollabashi

Saleh Rahimi-Keshari

School of Quantum Physics and Matter, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)

چکیده English

The spectral form factor (SFF) is a widely used tool for diagnosing quantum chaos and information scrambling. Recent studies have shown that the SFF can also indicate scrambling behavior in integrable systems when non-local random couplings are present. In this work, we investigate integrable bosonic systems governed by quadratic Hamiltonians with local random interactions. Through numerical analysis, we demonstrate that the SFF exhibits a ramp at intermediate times, a feature absent in integrable systems without randomness. The presence of this ramp provides evidence supporting the notion of quantum information scrambling in locally coupled, yet integrable, systems.

کلیدواژه‌ها English

Quantum Information Scrambling

Spectral Form Factor

Integrability

Quantum chaos

P Hayden and J Preskill, JHEP 09 (2007) 120.
Y Sekino and L Susskind, JHEP 10 (2008) 065.
S H Shenker and D Stanford, JHEP 03 (2013) 067.
T Guhr, A Mueller-Groeling, H A Weidenmueller, Rept. 299 (1998) 189.
T Xu, T Scaffidi, and X Cao, Rev. Lett. 124 (2020) 140602.
E Brezin and S Hikami, Rev. E 55 (1997) 4067.
J S Cotler et al. JHEP 05 (2017) 118. ‎
‎P Hosur, X L Qi, D A Roberts, and B Yoshida, JHEP 02 (2016) 004.
J Maldacena, S H Shenker, and D Stanford, JHEP 08 (2015) 106.
M Winter, S K Jian, and B Swingle, Rev. Lett. 125 (2020) 250602.
Y Liao, A Vikram, and V Galitski, Rev. Lett. 125 (2020) 250601. ‎
A Mollabashi and S Rahimi-Keshari, Rev. E 112 (2025) 034213.
B Bertini, P Kos, T Prosen, Rev. Lett. 121 (2018) 264101.
P Kos, M Ljubotina and T Prosen, Rev. X 8 (2018) 021062.
A Chan, A De Luca, and J T Chalker, Rev. Lett. 121 (2018) 060601.
A Chan, A De Luca, and J T Chalker, Rev. X 8 (2018) 041019.
B Bertini, P Kos, T Prosen, Commun. Phys. 387 (2021) 597.
D Roy and T Prosen, Rev. E 102 (2020) 060202.
D Roy, D Mishra and T Prosen, Rev. E 106 (2022) 024208.
J Li, S Yan, T Prosen and A Chan, ArXiv:01641.
A Serafini, “Quantum Continuous Variables: A Primer of Theoretical Methods”, CRC press, (2017).