Pré-termalização em um sistema quântico aberto acoplado a um banho bosônico espacialmente correlacionado

Resumo Um sistema quântico isolado de muitos corpos, quase integrável, atinge um estado pré-termal quase estacionário antes de uma tardia termalização. Aqui, revisitamos um exemplo particular no contexto de um sistema quântico aberto (OQS). Consideramos uma coleção de átomos não interativos acoplados a um banho bosônico espacialmente correlacionado caracterizado por um comprimento de correlação do banho. Nosso resultado implica que a integrabilidade do sistema depende desse comprimento de correlação. Se esse comprimento é muito maior que a distância entre os átomos, tal sistema se comporta como um OQS quase integrável. Estudamos as propriedades do estado pré-termal emergente para este caso, ou seja, a vida útil do estado, o número extenso de quantidades quasi-conservadas existentes, o surgimento do estado de Gibbs generalizado e a escalonamento da entropia de von Neumann, etc. Descobrimos que, para o estado pré-termal, o crescimento máximo da entropia é logarítmico com o número de átomos, enquanto que tal crescimento é linear para o estado estacionário final, que é o estado de Gibbs neste caso. Por fim, discutimos como tais estados pré-termais podem ter aplicações significativas em dispositivos de armazenamento de entrelaçamento quântico.