集中講義「現代の非平衡統計力学 - 非平衡熱力学と速度限界の物理」

【講師】   齊藤 圭司先生(京都大学大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻)

【題目】   現代の非平衡統計力学 - 非平衡熱力学と速度限界の物理

【日時】 2023年 12月13日(水) 8:50  -  16:40

                                 12月14日(木)  8:50  -  16:40                          

                                 12月15日(金)  8:50  -  16:40

【教室】大阪大学豊中キャンパス E204講義室 

   時間割コード 240276

【概要】

講義では、ブラウン運動などの基礎的な性質から出発し、現代的な熱力学の枠組みを学習するとともに、有限時間制御下での熱力学や量子力学の限界として、速度限界や情報伝播の諸性質を学ぶ。


構成


1回 - 6回 非平衡熱力学の基礎と最近の動向

資料:「ゆらぐ系の熱力学」サイエンス社、1-4章+6章+最近の論文いくつか


7回目:有限時間の熱力学と熱機関

資料:Brandner-Saito, PRL (2020)


8回目:孤立量子系における速度限界と熱力学への応用

資料:Deffner-Campbell, JPA(2017)[review], Shiraishi-Funo-Saito, PRL(2018)


9-10 回目:速度限界とワッサースタイン計量

資料:Vu-Saito, PRL (2023), Vu-Saito PRX (2023), Ito Information Geometry (2023)


11-12 回目:情報伝搬の物理、ワッサースタイン計量

資料:Hasting-Koma, CMP (2006), Kuwahara-Saito PRL (2021), Vu-Kuwahara-Saito, arXiv:2307.01059.


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セミナー 12/15(金)  15:10 -

場所: 大阪大学豊中キャンパス 理学部 H701(セミナー室A) 注意: 集中講義の教室とは異なります


タイトル:    Information propagation and thermalization in bosonic systems

講師: 齊藤 圭司氏(京都大学大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 教授)


アブストラクト:


The speed limit of information propagation is one of the most fundamental features in non-equilibrium physics. The region of information propagation by finite-time dynamics is approximately restricted inside the effective light cone that is formulated by the Lieb-Robinson bound. To date, extensive studies have been conducted to identify the shape of effective light cones in most experimentally relevant many-body systems. However, the Lieb-Robinson bound in the interacting boson systems, one of the most ubiquitous quantum systems in nature, has remained a critical open problem. This study reveals an optimal light cone to limit the information propagation in interacting bosons, where the shape of the effective light cone depends on the spatial dimension. With the general results of the information propagation, thermalization under the periodic driving is also considered. We discuss several interesting properties arising from the bosonic nature of particles.