Relaxationsdynamik in isolierten quantenmechanischen Vielteilchensystemen: Typisches Verhalten bei vorgegebenem Anfangswert einer Observablen oder mit zusätzlichen Erhaltungsgrößen

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Reimann
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321992051

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Fokus dieses Projektes stand die quantenmechanische Relaxationsdynamik von Systemen mit einer großen, aber endlichen Zahl von Freiheitsgraden aus einem nicht-thermischen Anfangszustand und ohne zeitabhängige äußere Störung. Ein erstes Hauptergebnis besteht im Nachweis, dass die überwältigende Mehrheit aller Anfangszustände mit derselben Statistik für die Messausgänge einer oder mehrerer kommutierender Observablen auch zu einen beliebigen späteren Zeitpunkt zu praktisch ununterscheidbaren Erwartungswerten einer beliebigen weiteren Observablen führen. Ein zweites Hauptresultat ist eine universelle quantitativen Voraussage zum typischen zeitlichen Relaxationsverhalten für sog. integrable Systeme, die neben der Energie noch weitere Erhaltungsgrößen besitzen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Typical relaxation of isolated many-body systems which do not thermalize, Phys. Rev. Lett. 118, 190601 (2017)
  B. N. Balz and P. Reimann
  
• Dynamical typicality approach to eigenstate thermalization, Phys. Rev. Lett. 120, 230601 (2018)
  P. Reimann
  
• Dynamical typicality of isolated many-body quantum systems, Phys. Rev. E 97, 062129 (2018)
  P. Reimann
  
• Full expectation-value statistics for randomly sampled pure states in highdimensional quantum systems, Phys. Rev. E 99, 012125 (2019)
  P. Reimann and J. Gemmer