Published October 11, 2022
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Publication
Coherent forward scattering as a robust probe of multifractality in critical disordered media
Contributors
Others:
- Information et Chaos Quantiques (LPT) ; Laboratoire de Physique Théorique (LPT) ; Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- MajuLab (UMI 3654) ; National University of Singapore (NUS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre for Quantum Technologies [Singapore] (CQT) ; National University of Singapore (NUS)
- Institut de Physique de Nice (INPHYNI) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- National University of Singapore (NUS)
- Nanyang Technological University [Singapour]
- Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
We study coherent forward scattering (CFS) in critical disordered systems, whose eigenstates are multifractals. We give general and simple arguments that make it possible to fully characterize the dynamics of the shape and height of the CFS peak. We show that the dynamics is governed by multifractal dimensions $D_1$ and $D_2$, which suggests that CFS could be used as an experimental probe for quantum multifractality. Our predictions are universal and numerically verified in three paradigmatic models of quantum multifractality: Power-law Random Banded Matrices (PRBM), the Ruijsenaars-Schneider ensembles (RS), and the three-dimensional kicked-rotor (3DKR). In the strong multifractal regime, we show analytically that these universal predictions exactly coincide with results from standard perturbation theory applied to the PRBM and RS models.
Abstract
24 pages, 10 figuresAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03810154
- URN
- urn:oai:HAL:hal-03810154v1
Origin repository
- Origin repository
- UNICA