自然界中有多少种不同的多体耗散量子混沌？

科研进展

Antonio Miguel García-García

课题组

      黑洞的两个明显特征是量子态的数量随着它们的能量呈指数增长、以及落入黑洞的信息被最大限度地置乱。有趣的是，这些也是Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型的属性，该模型描述了费米子如何在复杂系统中相互作用。在本文中，我们分析了一个概率不守恒版本的SYK模型。这可以描述SYK 系统与环境的耦合，因为此时概率可以流出系统从而破坏守恒。

在最近发表的一篇文章[1]中，Garcia-Garcia教授与美国和葡萄牙的研究人员一起分析了这些模型的变体，并提出了如何对多种类型的概率不守恒SYK模型进行分类。这些模型可以以不同的方式置乱信息。

他们发现，概率不守恒的基本SYK模型遵循与概率守恒的十类随机矩阵系综中的九类有相同的分类，尽管光谱和置乱特性完全不同。有趣的是，这些SYK模型的另一些变体超出了这十个类。每个类中最简单的模型是一个随机矩阵，其矩阵元仅受模型对称性的约束。他们用数值方法表明了概率不守恒SYK模型 的置乱性质正是由这些随机矩阵给出，即它们处于相同的普适类中，这也验证了他们获得的解析结果。

一个著名的猜想曾将量子系统的混沌和随机矩阵联系起来，而这项工作为该猜想推广到概率不守恒动力系统铺平了道路。他们未来的工作包括研究信息置乱的普适性、其属于九个普适类之一的必要条件、以及置乱过程演化至普适的时间尺度。[1]

基于Sachdev-ye-Kitaev模型的非厄米多体量子混沌中的对称分类和普适性

[1] Symmetry Classification and Universality in Non-Hermitian Many-Body Quantum Chaos by the Sachdev-Ye-Kitaev Model, Phys. Rev. X 12，021040（2022）

相关研究成果以“Symmetry Classification and Universality in Non-Hermitian Many-Body Quantum Chaos by the Sachdev-Ye-Kitaev Model”为题发表在Physical Review X期刊上。该论文由上海交通大学物理与天文学院Antonio M. García-García教授，与来自里斯本大学的Lucas Sá教授和石溪大学的Jacobus J. M. Verbaarschot教授合作共同发表。该工作得到了上海市人才计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划项目，Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia和U.S. Department of Energy Grant的支持。

论文链接 (点击阅读原文) : https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.021040

来源：凝聚态物理研究所

                              图文编辑：胡泽心

责任编辑：叶丹、朱敏

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