Résumé IA · arXiv: 2004.13697v1 · cond-mat.stat-mech

Scrambling in Random Unitary Circuits: Exact Results

Bruno Bertini, Lorenzo Piroli
Article original · DOI 10.1103/physrevb.102.064305 Soumis à arXiv le 28 Avr. 2020 Phys. Rev. B 102, 064305 (2020) 29 pages, 7 figures Licence : NONEXCLUSIVE-DISTRIB 1.0 Aussi en : en

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  1. Apparenté
    Large deviation full counting statistics in adiabatic open quantum dynamics
    Paulo J. Paulino, Igor Lesanovsky, Federico Carollo · 2024 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    The state of an open quantum system undergoing an adiabatic process evolves by following the instantaneous stationary state of its time-dependent generator. This observation allows one to characterize, for a generic adiabatic evolution, the average dynamics of the open system. However, information about fluctuations of dynamical observables, such as the number of photons emitted or the time-integrated stochastic entropy production in single experimental runs, requires controlling the whole spectrum of the generator and not only the stationary state. Here, we show how such information can be obtained in adiabatic open quantum dynamics by exploiting tools from large deviation theory. We prove …

  2. Apparenté
    Topology protects chiral edge currents in stochastic systems
    Evelyn Tang, Jaime Agudo-Canalejo, Ramin Golestanian · 2020 · Phys. Rev. X 11, 031015 (2021) · Résumé IA disponible
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    Constructing systems that exhibit time-scales much longer than those of the underlying components, as well as emergent dynamical and collective behavior, is a key goal in fields such as synthetic biology and materials self-assembly. Inspiration often comes from living systems, in which robust global behavior prevails despite the stochasticity of the underlying processes. Here, we present two-dimensional stochastic networks that consist of minimal motifs representing out-of-equilibrium cycles at the molecular scale and support chiral edge currents in configuration space. These currents arise in the topological phase due to the bulk-boundary correspondence and dominate the system dynamics in t…

  3. Apparenté
    First-order transition and marginal critical behavior in a novel 2D frustrated Ising model
    Christophe Chatelain · 2024 · Phys. Rev. E 111, 024109 (2024) · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    The phase diagram of a novel two-dimensional frustrated Ising model with both anti-ferromagnetic and ferromagnetic couplings is studied using Tensor-Network Renormalization-Group techniques. This model can be seen as two anti-ferromagnetic Ising replicas coupled by non-local spin-spin interactions, designed in such a way that the continuum limit matches that of the still debated J1 -J2 model and induces a marginal critical behavior. Our model has the advantage of having more symmetries than the J1 -J2 model and of allowing a more straightforward implementation of Tensor-Network Renormalization-Group algorithms We demonstrate the existence of two transition lines, featuring both first and sec…

  4. Apparenté
    Maximum Kolmogorov-Sinai entropy vs minimum mixing time in Markov chains
    Martin Mihelich, Berengere Dubrulle, Didier Paillard et al. · 2015 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    Many modern techniques employed in physics, such a computation of path integrals, rely on random walks on graphs that can be represented as Markov chains. Traditionally, estimates of running times of such sampling algorithms are computed using the number of steps in the chain needed to reach the stationary distribution. This quantity is generally defined as mixing time and is often difficult to compute. In this paper, we suggest an alternative estimate based on the Kolmogorov-Sinai entropy, by establishing a link between the maximization of KSE and the minimization of the mixing time. Since KSE are easier to compute in general than mixing time, this link provides a new faster method to appro…

  5. Apparenté
    Understanding quantum entanglement by thermo field dynamics
    Yoichiro Hashizume, Masuo Suzuki · 2013 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    We propose a new method to understand quantum entanglement using the thermo field dynamics (TFD) described by a double Hilbert space. The entanglement states show a quantum-mechanically complicated behavior. Our new method using TFD makes it easy to understand the entanglement states, because the states in the tilde space in TFD play a role of tracer of the initial states. For our new treatment, we define an extended density matrix on the double Hilbert space. From this study, we make a general formulation of this extended density matrix and examine some simple cases using this formulation. Consequently, we have found that we can distinguish intrinsic quantum entanglement from the thermal fl…

  6. Apparenté
    Continuously varying exponents in the distribution of waiting times in the symmetric exclusion process on a percolation cluster
    Arpan Chatterjee, Kabir Ramola, Deepak Dhar · 2026 · Mécanique statistique · Pas encore résumé
    Résumé scientifique

    We study the waiting-time distribution of hard-core interacting particles in the symmetric exclusion process on one- and two-dimensional lattices with side branches attached to each lattice site in the steady state. We use numerical simulations together with an approximate analytical treatment of particles trapped in side branches in the steady state. Such a two-dimensional carpet serves as a simplified model for trapping of a supercritical percolation cluster. At high particle densities, the system exhibits strong dynamical heterogeneity, with the distribution of logarithms of waiting times developing well-separated peaks corresponding to particles trapped at different depths from the backb…

  7. Apparenté
    Classical limit of measurement-induced transition in many-body chaos in integrable and non-integrable oscillator chains
    Sibaram Ruidas, Sumilan Banerjee · 2022 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
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    We discuss the dynamics of integrable and non-integrable chains of coupled oscillators under continuous weak position measurements in the semiclassical limit. We show that, in this limit, the dynamics is described by a standard stochastic Langevin equation, and a measurement-induced transition appears as a noise- and dissipation-induced chaotic-to-non-chaotic transition akin to stochastic synchronization. In the non-integrable chain of anharmonically coupled oscillators, we show that the temporal growth and the ballistic light-cone spread of a classical out-of-time correlator characterized by the Lyapunov exponent and the butterfly velocity, are halted above a noise or below an interaction s…

  8. Apparenté
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    N. W. Watkins, S. C. Chapman, G. Rowlands · 2002 · Phys. Rev. Lett 89, 208901 (2002) · Pas encore résumé
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    This is a comment on "Universal Fluctuations in Correlated Systems", by Bramwell et al, Phys. Rev. Lett., 84, 3744 (2000.

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