Quantum many-body conformal dynamics: Symmetries, geometry, conformal tower states, and entropy production
Notice bibliographique
Résumé
In this article we study the quench dynamics of Galilean and scale-invariant many-body systems which can be prepared using interacting atomic gases. The far-from-equilibrium dynamics is investigated by employing $m$-body density matrices, which are most conveniently defined in terms of a special basis, the conformal tower states. We explicitly illustrate that, although during the initial stage of the dynamics all symmetries can be broken and absent in the unitary evolution because of the initialization of the state, there is always an emergent conformal symmetry in the long-time limit. The emergence of this dynamic conformal symmetry is robust and always occurs, even when scale and other symmetries (such as rotational symmetry) are still fully broken in the many-body states; it uniquely defines the characteristics of the asymptotic dynamics near a scale-invariant strong-coupling fixed point. As an immediate application of the asymptotic dynamics of the microscopic density matrices, we focus on the effects of this emergent conformal symmetry on two observables: the moment of inertia tensor ${I}_{ij}(t), i,j=x,y,z$, and the entropy density field $S(\mathbf{r},t)$ in the hydrodynamic flow of strongly interacting particles. We show that the long-time behavior of these observables is completely set by conformal symmetry, while the leading long-time corrections depend on interference effects between different conformal tower states. The emergent conformal symmetry naturally leads to entropy conservation and conformal cooling, an energy-conserving cooling of a strongly interacting gas during free expansion. When the interaction Hamiltonian breaks the scale symmetry, we further demonstrate that there is a direct cause-effect relation between conformal symmetry breaking in the long-time limit and a nonvanishing entropy production. This suggests that the entropy production rate is a natural parameter for categorizing the breaking of conformal symmetry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».