单粒子系统中的时序关联函数

在量子混沌研究中,“时序无序关联函数”(OTOCs)通常被用来量化量子信息被扰乱的速率。马尔达西纳等人推测该速率遵循一个普适的、与温度相关的界限。最新研究表明,主导势垒隧穿统计的去局域化结构——瞬子,会降低OTOCs的增长率。对于对称双势阱情形,这种降低确保了采用环形聚合物分子动力学(RPMD,一种具有近似动力学但精确量子统计的方法)生成的OTOCs始终维持该界限。本报告中,该研究团队旨在进一步理解瞬子在维持马尔达西纳界限中的作用,并验证RPMD方法是否足以满足该界限。同时,通过对比有界系统与散射系统,研究人员还探究了相干性对OTOCs增长趋缓的影响。在散射系统中,该团队观测到OTOC增长率显著低于类比有界系统,且随时间推移呈现增长速率平台化。第一效应归因于玻尔兹曼算子的影响,第二效应则源于势能非谐性引起的干涉,但这些结论尚需进一步验证。针对RPMD的研究发现了其不足以满足界限的反例。基于这些结果,研究人员利用(解析延拓的)松原动力学建立了OTOCs理论,揭示了瞬子附近与RPMD预测截然不同的动力学行为:瞬子在除集体角Φ₀外的所有坐标中均保持静止,且其涨落不再呈现RPMD中一阶鞍点上的经典动力学特征。该理论的推进将有助于阐明马尔达西纳界限的起源,并为发展新型瞬子量子速率理论奠定基础。

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提交arXiv: 2025-11-29 12:46

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