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超弦理論におけるカオスと乱流

Murata Keiju, Keiju Murata, 佳樹 村田

Published Jan 1, 2017• 0 citations
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Abstract

(1)非時間順序相関関数に関する研究成果 非時間順序相関関数(Out-of-time-order correlator, OTOC)は, 量子論におけるカオスの指標になると期待されている。我々は, 一般のハミルトニアンを持つ量子力学系においてOTOCを計算する手法を確立した。その手法を用いて, 調和振動子, 井戸型ポテンシャル, 円形ビリヤード, スタジアムビリヤードに対して, OTOCの計算を実際に行った。最初の三つは可積分系で, スタジアムビリヤードは非可積分系である。OTOCの初期挙動に対しては, 可積分性による定性的な違いは見られなかった。特に, スタジアムビリヤード系は典型的な古典カオス系であるが, OTOCに明確な指数増大は見られない。その理由を探るため, 我々は井戸型ポテンシャル中の波束に対してOTOCを計算し, 古典近似で得られる値と比較した。その結果OTOCは, エーレンフェスト時間よりも十分早いタイムスケールで, その古典的な値からずれる可能性があることが分かった。 (1)ゲージ・重力対応の物性系への応用に関する研究成果 自由電子系に回転電場と印可すると, 価電バンドと伝導バンドが一点において接触する「ワイル半金属」が実現される。我々はAdS/CFT対応を用いて, その強結合領域を考えた。具体的には, N=2の超対称QCDに回転電場を掛けることで, そこに誘起される電流, ジュール熱, 温度などを調べた。また, その系にDC電場をprobeとして掛けることにより, ホール効果を見ることにも成功した。そのホール電流は磁場に寄るものと少し異なり, 振動成分も含まれる。また, 回転電場の振動数をうまく調節することでホール電流を最大化できることも分かった。この研究に動機付けられて, マックスプランク研究所の実験グループは, 回転電場によるワイル半金属の電気伝導度の測定を始めている。 (1)Out-of-time-order correlators in quantum mechanics The out-of-time-order correlator (OTOC) is considered as a measure of quantum chaos. We formulate how to calculate the OTOC for quantum mechanics with a general Hamiltonian. We demonstrate explicit calculations of OTOCs for a harmonic oscillator, a particle in a one-dimensional box, a circle billiard and stadium billiards. For the first two cases, OTOCs are periodic in time because of their commensurable energy spectra. For the circle and stadium billiards, they are not recursive but saturate to constant values which are linear in temperature. Although the stadium billiard is a typical example of the classical chaos, an expected exponential growth of the OTOC is not found. We also discuss the classical limit of the OTOC. Analysis of a time evolution of a wavepacket in a box shows that the OTOC can deviate from its classical value at a time much earlier than the Ehrenfest time. (2)Holographic Floquet states Using AdS/CFT correspondence, we evaluate nonlinear AC conductivities and optical Hall effect, for strongly coupled N=2 supersymmetric massless QCD at large Nc limit under a circularly-polarized external electric field. The nonlinear AC conductivity is found to be approximated by an Ohm's law for a high frequency region, while consistently reproduces the previously obtained DC conductivity. A weak AC probe analysis on the background strong circularly-polarized electric field shows a Hall AC current as a linear response, which is consistent with a weak coupling picture of Weyl semimetal.

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Out-of-time-order correlators in quantum mechanics

Koji Hashimoto, Keiju Murata, Ryosuke Yoshii

The out-of-time-order correlator (OTOC) is considered as a measure of quantum chaos. We formulate how to calculate the OTOC for quantum mechanics with a general Hamiltonian. We demonstrate explicit calculations of OTOCs for a harmonic oscillator, a particle in a one-dimensional box, a circle billiard and stadium billiards. For the first two cases, OTOCs are periodic in time because of their commensurable energy spectra. For the circle and stadium billiards, they are not recursive but saturate to constant values which are linear in temperature. Although the stadium billiard is a typical example of the classical chaos, an expected exponential growth of the OTOC is not found. We also discuss the classical limit of the OTOC. Analysis of a time evolution of a wavepacket in a box shows that the OTOC can deviate from its classical value at a time much earlier than the Ehrenfest time, which could be the reason of the difficulty for the numerical analyses to exhibit the exponential growth.

arXiv:1703.09435•Journal of High Energy Physics•Oct 1, 2017•249 citations

占有数表示(Fock表示)の演習問題 : 第2量子化の基礎を理解するために

勝義 山崎, Katsuyoshi Yamasaki

フェルミ粒子(フェルミオン(fermion))である電子1対の交換によって波動関数が逆符号になるという反対称性を表現するためにSlater行列式が有効であることは，物理化学や量子力学(化学)のテキストに必ず書かれている。しかし，物理化学や化学物理の最先端の研究現場では，通常の量子化学コースの講義では扱われない用語を用いて日夜研究が進められている。それらの用語のうち，重要な概念の1つが，生成演算子と消滅演算子の性質にもとづき，基底関数に対応する状態を占める数(占有数)を用いてボース粒子(ボソン(boson))やフェルミ粒子の他粒子系の物理量を表現する「第2量子化」(占有数表示)である。しかし，初学者の多くが「第1量子化すらちゃんと理解できていないのに第2量子化なんて・・」と考えてしまうことが多い 。これは，多くの基礎コースの量子論の講義では，圧倒的に「波動」が主役であり，「量子」論といいながら「粒子」らしさがほとんどないことが原因ではないだろうか。Schrodinger方程式という偏微分方程式を数学的に解く量子力学(＝波動力学)側からだけでなく，占有数表示によって「量子」を「粒子」らしく扱う量子力学(＝行列力学)側から量子論を眺めることで，「量子」の本質をより深く理解できるかもしれない。量子化学計算におけるコンピュータの役割は，Schrödinger方程式を解析的に解くことではなく，大きな基底関数系により生じる膨大な数の行列要素を計算し，巨大な行列を対角化することであるから，その原理は波動力学ではなく行列力学である。本書は， G. C. Schatz and M. A. Ratner Quantum Mechanics in Chemistry; Prentice-Hall: Englewood-Cliffs, NJ, 1993. (日本語版) 佐藤 伸，山下晃一 訳「大学院講義 反応量子化学 －時間依存系の理解のために－」化学同人 (1998年) の第6章「占有数表示」の中の数式，練習問題，章末問題のいくつかを対象として導出や解答を試み，占有数表示による取扱いを体験・習得するために書かれたMonographである。

•Jan 4, 2026•0 citations

占有数表示(Fock表示)の演習問題 : 第2量子化の基礎を理解するために

Katsuyoshi Yamasaki

フェルミ粒子(フェルミオン(fermion))である電子1対の交換によって波動関数が逆符号になるという反対称性を表現するためにSlater行列式が有効であることは，物理化学や量子力学(化学)のテキストに必ず書かれている。しかし，物理化学や化学物理の最先端の研究現場では，通常の量子化学コースの講義では扱われない用語を用いて日夜研究が進められている。それらの用語のうち，重要な概念の1つが，生成演算子と消滅演算子の性質にもとづき，基底関数に対応する状態を占める数(占有数)を用いてボース粒子(ボソン(boson))やフェルミ粒子の他粒子系の物理量を表現する「第2量子化」(占有数表示)である。しかし，初学者の多くが「第1量子化すらちゃんと理解できていないのに第2量子化なんて・・」と考えてしまうことが多い 。これは，多くの基礎コースの量子論の講義では，圧倒的に「波動」が主役であり，「量子」論といいながら「粒子」らしさがほとんどないことが原因ではないだろうか。Schrodinger方程式という偏微分方程式を数学的に解く量子力学(＝波動力学)側からだけでなく，占有数表示によって「量子」を「粒子」らしく扱う量子力学(＝行列力学)側から量子論を眺めることで，「量子」の本質をより深く理解できるかもしれない。量子化学計算におけるコンピュータの役割は，Schrödinger方程式を解析的に解くことではなく，大きな基底関数系により生じる膨大な数の行列要素を計算し，巨大な行列を対角化することであるから，その原理は波動力学ではなく行列力学である。本書は， G. C. Schatz and M. A. Ratner Quantum Mechanics in Chemistry; Prentice-Hall: Englewood-Cliffs, NJ, 1993. (日本語版) 佐藤 伸，山下晃一 訳「大学院講義 反応量子化学 －時間依存系の理解のために－」化学同人 (1998年) の第6章「占有数表示」の中の数式，練習問題，章末問題のいくつかを対象として導出や解答を試み，占有数表示による取扱いを体験・習得するために書かれたMonographである。

•Jan 4, 2026•0 citations

Quantum chaos in supersymmetric quantum mechanics: An exact diagonalization study

P. V. Buividovich

We use exact diagonalization to study energy level statistics and out-of-time-order correlators (OTOCs) for the simplest supersymmetric extension ${\stackrel{^}{H}}_{S}={\stackrel{^}{H}}_{B}\ensuremath{\bigotimes}I+{\stackrel{^}{x}}_{1}\ensuremath{\bigotimes}{\ensuremath{\sigma}}_{1}+{\stackrel{^}{x}}_{2}\ensuremath{\bigotimes}{\ensuremath{\sigma}}_{3}$ of the bosonic Hamiltonian ${\stackrel{^}{H}}_{B}={\stackrel{^}{p}}_{1}^{2}+{\stackrel{^}{p}}_{2}^{2}+{\stackrel{^}{x}}_{1}^{2}{\stackrel{^}{x}}_{2}^{2}$. For a long time, this bosonic Hamiltonian was considered one of the simplest systems which exhibit dynamical chaos both classically and quantum-mechanically. Its structure closely resembles that of spatially compactified pure Yang-Mills theory. Correspondingly, the structure of our supersymmetric Hamiltonian is similar to that of spatially compactified supersymmetric Yang-Mills theory, also known as the Banks-Fischler-Shenker-Susskind (BFSS) model. We present numerical evidence that a continuous energy spectrum of the supersymmetric model leads to monotonous growth of OTOCs down to the lowest temperatures, a property that is also expected for the BFSS model from holographic duality. We find that this growth is saturated by low-energy eigenstates with effectively one-dimensional wave functions and a completely nonchaotic energy level distribution. We observe a sharp boundary separating these low-energy states from the bulk of chaotic high-energy states. Our data suggest, although with limited confidence, that at low temperatures the OTOC growth might be exponential over a finite range of time, with the corresponding Lyapunov exponent scaling linearly with temperature. In contrast, the gapped low-energy spectrum of the bosonic Hamiltonian leads to oscillating OTOCs at low temperatures without any signatures of exponential growth. We also find that the OTOCs for the bosonic Hamiltonian are never sufficiently close to the classical Lyapunov distance. On the other hand, the OTOCs for the supersymmetric system agree with the classical limit reasonably well over a finite range of temperatures and evolution times.

arXiv:2205.09704•Physical review. D/Physical review. D.•Aug 1, 2022•14 citations

多次元振動分光スペクトルによる散逸性量子トンネル過程の理論的解析(修士論文(2004年度))

Akihito Ishizaki

散逸の影響を受ける量子トンネル過程は、物理学から化学そして生命現象に至るまで多くの分野において重要な役割を果たしており、これまでにも精力的に調べられてきた。しかし、その理論的取扱いや実験的観測の難しさが、多くの興味ある問題の解決を困難なものにしている。本研究では、有色ノイズを生む調和振動子熱浴と結合した1次元対称二連井戸ポテンシァル系を考察する。この系は、分光学的にも興味が持たれている凝縮相中のプロトン移動異性化反応を記述するモデルである。系と熱浴の相互作用としては、散逸(縦緩和と横緩和)を引き起こす従来の線形-線形結合だけでなく、周波数揺動による純粋位相緩和を誘起する非線形-線形結合をも考慮する。このような系に対して、久保の確率過程的Liouville方程式を拡張したGauss-Markov量子Fokker-Planck方程式を解き、双極子μ(Q^^^)の四体相関関数で定義される二次元赤外シグナルを計算した。その結果、入射レーザーパルスの位相整合条件で決まる特定の方向で観測される二次元赤外シグナルの非対角ピークから、トンネル分裂準位間の熱的励起・緩和過程が分離されて観測できることが示される。トンネル分裂準位という真に量子的な系に対する凝縮相の散逸効果を視覚的に捕らえることができるのである。また、従来の実験技術では測定が困難であった凝縮相中のプロトン移動反応の速度定数が、二次元赤外スペクトルからは簡単に評価できる可能性が示される。多次元振動分光法は、凝縮相化学反応の速度定数を測定する新しい技術であると言えよう。

Bussei Kenkyu•Nov 20, 2005•0 citations

Detecting few-body quantum chaos: out-of-time ordered correlators at saturation

Dragan Marković, Mihailo Čubrović

Abstract We study numerically and analytically the time dependence and saturation of out-of-time ordered correlators (OTOC) in chaotic few-body quantum-mechanical systems: quantum Henon-Heiles system (weakly chaotic), BMN matrix quantum mechanics (strongly chaotic) and Gaussian random matrix ensembles. The growth pattern of quantum-mechanical OTOC is complex and nonuniversal, with no clear exponential regime at relevant timescales in any of the examples studied (which is not in contradiction to the exponential growth found in the literature for many-body systems, i.e. fields). On the other hand, the plateau (saturated) value of OTOC reached at long times decreases with temperature in a simple and universal way: exp(const./T2) for strong chaos (including random matrices) and exp(const./T) for weak chaos. For small matrices and sufficiently complex operators, there is also another, high-temperature regime where the saturated OTOC grows with temperature. Therefore, the plateau OTOC value is a meaningful indicator of few-body quantum chaos. We also discuss some general consequences of our findings for the AdS/CFT duality.

arXiv:2202.09443•Journal of High Energy Physics•May 4, 2022•12 citations
(1)非時間順序相関関数に関する研究成果 非時間順序相関関数(Out-of-time-order correlator, OTOC)は, 量子論におけるカオスの指標になると期待されている。我々は, 一般のハミルトニアンを持つ量子力学系においてOTOCを計算する手法を確立した。その手法を用いて, 調和振動子, 井戸型ポテンシャル, 円形ビリヤード, スタジアムビリヤードに対して, OTOCの計算を実際に行った。最初の三つは可積分系で, スタジアムビリヤードは非可積分系である。OTOCの初期挙動に対しては, 可積分性による定性的な違いは見られなかった。特に, スタジアムビリヤード系は典型的な古典カオス系であるが, OTOCに明確な指数増大は見られない。その理由を探るため, 我々は井戸型ポテンシャル中の波束に対してOTOCを計算し, 古典近似で得られる値と比較した。その結果OTOCは, エーレンフェスト時間よりも十分早いタイムスケールで, その古典的な値からずれる可能性があることが分かった。 (1)ゲージ・重力対応の物性系への応用に関する研究成果 自由電子系に回転電場と印可すると, 価電バンドと伝導バンドが一点において接触する「ワイル半金属」が実現される。我々はAdS/CFT対応を用いて, その強結合領域を考えた。具体的には, N=2の超対称QCDに回転電場を掛けることで, そこに誘起される電流, ジュール熱, 温度などを調べた。また, その系にDC電場をprobeとして掛けることにより, ホール効果を見ることにも成功した。そのホール電流は磁場に寄るものと少し異なり, 振動成分も含まれる。また, 回転電場の振動数をうまく調節することでホール電流を最大化できることも分かった。この研究に動機付けられて, マックスプランク研究所の実験グループは, 回転電場によるワイル半金属の電気伝導度の測定を始めている。 (1)Out-of-time-order correlators in quantum mechanics The out-of-time-order correlator (OTOC) is considered as a measure of quantum chaos. We formulate how to calculate the OTOC for quantum mechanics with a general Hamiltonian. We demonstrate explicit calculations of OTOCs for a harmonic oscillator, a particle in a one-dimensional box, a circle billiard and stadium billiards. For the first two cases, OTOCs are periodic in time because of their commensurable energy spectra. For the circle and stadium billiards, they are not recursive but saturate to constant values which are linear in temperature. Although the stadium billiard is a typical example of the classical chaos, an expected exponential growth of the OTOC is not found. We also discuss the classical limit of the OTOC. Analysis of a time evolution of a wavepacket in a box shows that the OTOC can deviate from its classical value at a time much earlier than the Ehrenfest time. (2)Holographic Floquet states Using AdS/CFT correspondence, we evaluate nonlinear AC conductivities and optical Hall effect, for strongly coupled N=2 supersymmetric massless QCD at large Nc limit under a circularly-polarized external electric field. The nonlinear AC conductivity is found to be approximated by an Ohm's law for a high frequency region, while consistently reproduces the previously obtained DC conductivity. A weak AC probe analysis on the background strong circularly-polarized electric field shows a Hall AC current as a linear response, which is consistent with a weak coupling picture of Weyl semimetal.
The out-of-time-order correlator (OTOC) is considered as a measure of quantum chaos. We formulate how to calculate the OTOC for quantum mechanics with a general Hamiltonian. We demonstrate explicit calculations of OTOCs for a harmonic oscillator, a particle in a one-dimensional box, a circle billiard and stadium billiards. For the first two cases, OTOCs are periodic in time because of their commensurable energy spectra. For the circle and stadium billiards, they are not recursive but saturate to constant values which are linear in temperature. Although the stadium billiard is a typical example of the classical chaos, an expected exponential growth of the OTOC is not found. We also discuss the classical limit of the OTOC. Analysis of a time evolution of a wavepacket in a box shows that the OTOC can deviate from its classical value at a time much earlier than the Ehrenfest time, which could be the reason of the difficulty for the numerical analyses to exhibit the exponential growth.
フェルミ粒子(フェルミオン(fermion))である電子1対の交換によって波動関数が逆符号になるという反対称性を表現するためにSlater行列式が有効であることは，物理化学や量子力学(化学)のテキストに必ず書かれている。しかし，物理化学や化学物理の最先端の研究現場では，通常の量子化学コースの講義では扱われない用語を用いて日夜研究が進められている。それらの用語のうち，重要な概念の1つが，生成演算子と消滅演算子の性質にもとづき，基底関数に対応する状態を占める数(占有数)を用いてボース粒子(ボソン(boson))やフェルミ粒子の他粒子系の物理量を表現する「第2量子化」(占有数表示)である。しかし，初学者の多くが「第1量子化すらちゃんと理解できていないのに第2量子化なんて・・」と考えてしまうことが多い 。これは，多くの基礎コースの量子論の講義では，圧倒的に「波動」が主役であり，「量子」論といいながら「粒子」らしさがほとんどないことが原因ではないだろうか。Schrodinger方程式という偏微分方程式を数学的に解く量子力学(＝波動力学)側からだけでなく，占有数表示によって「量子」を「粒子」らしく扱う量子力学(＝行列力学)側から量子論を眺めることで，「量子」の本質をより深く理解できるかもしれない。量子化学計算におけるコンピュータの役割は，Schrödinger方程式を解析的に解くことではなく，大きな基底関数系により生じる膨大な数の行列要素を計算し，巨大な行列を対角化することであるから，その原理は波動力学ではなく行列力学である。本書は， G. C. Schatz and M. A. Ratner Quantum Mechanics in Chemistry; Prentice-Hall: Englewood-Cliffs, NJ, 1993. (日本語版) 佐藤 伸，山下晃一 訳「大学院講義 反応量子化学 －時間依存系の理解のために－」化学同人 (1998年) の第6章「占有数表示」の中の数式，練習問題，章末問題のいくつかを対象として導出や解答を試み，占有数表示による取扱いを体験・習得するために書かれたMonographである。
フェルミ粒子(フェルミオン(fermion))である電子1対の交換によって波動関数が逆符号になるという反対称性を表現するためにSlater行列式が有効であることは，物理化学や量子力学(化学)のテキストに必ず書かれている。しかし，物理化学や化学物理の最先端の研究現場では，通常の量子化学コースの講義では扱われない用語を用いて日夜研究が進められている。それらの用語のうち，重要な概念の1つが，生成演算子と消滅演算子の性質にもとづき，基底関数に対応する状態を占める数(占有数)を用いてボース粒子(ボソン(boson))やフェルミ粒子の他粒子系の物理量を表現する「第2量子化」(占有数表示)である。しかし，初学者の多くが「第1量子化すらちゃんと理解できていないのに第2量子化なんて・・」と考えてしまうことが多い 。これは，多くの基礎コースの量子論の講義では，圧倒的に「波動」が主役であり，「量子」論といいながら「粒子」らしさがほとんどないことが原因ではないだろうか。Schrodinger方程式という偏微分方程式を数学的に解く量子力学(＝波動力学)側からだけでなく，占有数表示によって「量子」を「粒子」らしく扱う量子力学(＝行列力学)側から量子論を眺めることで，「量子」の本質をより深く理解できるかもしれない。量子化学計算におけるコンピュータの役割は，Schrödinger方程式を解析的に解くことではなく，大きな基底関数系により生じる膨大な数の行列要素を計算し，巨大な行列を対角化することであるから，その原理は波動力学ではなく行列力学である。本書は， G. C. Schatz and M. A. Ratner Quantum Mechanics in Chemistry; Prentice-Hall: Englewood-Cliffs, NJ, 1993. (日本語版) 佐藤 伸，山下晃一 訳「大学院講義 反応量子化学 －時間依存系の理解のために－」化学同人 (1998年) の第6章「占有数表示」の中の数式，練習問題，章末問題のいくつかを対象として導出や解答を試み，占有数表示による取扱いを体験・習得するために書かれたMonographである。
We use exact diagonalization to study energy level statistics and out-of-time-order correlators (OTOCs) for the simplest supersymmetric extension ${\stackrel{^}{H}}_{S}={\stackrel{^}{H}}_{B}\ensuremath{\bigotimes}I+{\stackrel{^}{x}}_{1}\ensuremath{\bigotimes}{\ensuremath{\sigma}}_{1}+{\stackrel{^}{x}}_{2}\ensuremath{\bigotimes}{\ensuremath{\sigma}}_{3}$ of the bosonic Hamiltonian ${\stackrel{^}{H}}_{B}={\stackrel{^}{p}}_{1}^{2}+{\stackrel{^}{p}}_{2}^{2}+{\stackrel{^}{x}}_{1}^{2}{\stackrel{^}{x}}_{2}^{2}$. For a long time, this bosonic Hamiltonian was considered one of the simplest systems which exhibit dynamical chaos both classically and quantum-mechanically. Its structure closely resembles that of spatially compactified pure Yang-Mills theory. Correspondingly, the structure of our supersymmetric Hamiltonian is similar to that of spatially compactified supersymmetric Yang-Mills theory, also known as the Banks-Fischler-Shenker-Susskind (BFSS) model. We present numerical evidence that a continuous energy spectrum of the supersymmetric model leads to monotonous growth of OTOCs down to the lowest temperatures, a property that is also expected for the BFSS model from holographic duality. We find that this growth is saturated by low-energy eigenstates with effectively one-dimensional wave functions and a completely nonchaotic energy level distribution. We observe a sharp boundary separating these low-energy states from the bulk of chaotic high-energy states. Our data suggest, although with limited confidence, that at low temperatures the OTOC growth might be exponential over a finite range of time, with the corresponding Lyapunov exponent scaling linearly with temperature. In contrast, the gapped low-energy spectrum of the bosonic Hamiltonian leads to oscillating OTOCs at low temperatures without any signatures of exponential growth. We also find that the OTOCs for the bosonic Hamiltonian are never sufficiently close to the classical Lyapunov distance. On the other hand, the OTOCs for the supersymmetric system agree with the classical limit reasonably well over a finite range of temperatures and evolution times.
散逸の影響を受ける量子トンネル過程は、物理学から化学そして生命現象に至るまで多くの分野において重要な役割を果たしており、これまでにも精力的に調べられてきた。しかし、その理論的取扱いや実験的観測の難しさが、多くの興味ある問題の解決を困難なものにしている。本研究では、有色ノイズを生む調和振動子熱浴と結合した1次元対称二連井戸ポテンシァル系を考察する。この系は、分光学的にも興味が持たれている凝縮相中のプロトン移動異性化反応を記述するモデルである。系と熱浴の相互作用としては、散逸(縦緩和と横緩和)を引き起こす従来の線形-線形結合だけでなく、周波数揺動による純粋位相緩和を誘起する非線形-線形結合をも考慮する。このような系に対して、久保の確率過程的Liouville方程式を拡張したGauss-Markov量子Fokker-Planck方程式を解き、双極子μ(Q^^^)の四体相関関数で定義される二次元赤外シグナルを計算した。その結果、入射レーザーパルスの位相整合条件で決まる特定の方向で観測される二次元赤外シグナルの非対角ピークから、トンネル分裂準位間の熱的励起・緩和過程が分離されて観測できることが示される。トンネル分裂準位という真に量子的な系に対する凝縮相の散逸効果を視覚的に捕らえることができるのである。また、従来の実験技術では測定が困難であった凝縮相中のプロトン移動反応の速度定数が、二次元赤外スペクトルからは簡単に評価できる可能性が示される。多次元振動分光法は、凝縮相化学反応の速度定数を測定する新しい技術であると言えよう。
Abstract We study numerically and analytically the time dependence and saturation of out-of-time ordered correlators (OTOC) in chaotic few-body quantum-mechanical systems: quantum Henon-Heiles system (weakly chaotic), BMN matrix quantum mechanics (strongly chaotic) and Gaussian random matrix ensembles. The growth pattern of quantum-mechanical OTOC is complex and nonuniversal, with no clear exponential regime at relevant timescales in any of the examples studied (which is not in contradiction to the exponential growth found in the literature for many-body systems, i.e. fields). On the other hand, the plateau (saturated) value of OTOC reached at long times decreases with temperature in a simple and universal way: exp(const./T2) for strong chaos (including random matrices) and exp(const./T) for weak chaos. For small matrices and sufficiently complex operators, there is also another, high-temperature regime where the saturated OTOC grows with temperature. Therefore, the plateau OTOC value is a meaningful indicator of few-body quantum chaos. We also discuss some general consequences of our findings for the AdS/CFT duality.