Olivier Giraud, Bertrand Georgeot, Christian Miniatura, Gabriel Lemarié, Maxime Martinez, Laboratoire de Physique Théorique (LPT), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), 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 for Quantum Technologies [Singapore] (CQT), National University of Singapore (NUS), Institut de Physique de Nice (INPHYNI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Department of Physics, National University of Singapore, Singapore, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University, Singapore, Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques (LPTMS), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), School of Physical and Mathematical Sciences, MajuLab, CNRS-UCA-SU-NUS-NTU International Joint Research Unit, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MajuLab, National University of Singapore (NUS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), 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), Nanyang Technological University [Singapour], ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), ANR-17-CE30-0024,COCOA,Contrôle de systèmes complexes d'atomes froids(2017), ANR-19-CE30-0013,GLADYS,De la nature vitreuse des systèmes quantiques désordonnés(2019), and ANR-18-CE30-0017,MANYLOK,Localisation à N corps avec le Kicked Rotor(2018)
It has recently been shown that interference effects in disordered systems give rise to two non-trivial structures: the coherent backscattering (CBS) peak, a well-known signature of interference effects in the presence of disorder, and the coherent forward scattering (CFS) peak, which emerges when Anderson localization sets in. We study here the CFS effect in the presence of quantum multifractality, a fundamental property of several systems, such as the Anderson model at the metal-insulator transition. We focus on Floquet systems, and find that the CFS peak shape and its peak height dynamics are generically controlled by the multifractal dimensions $D_1$ and $D_2$, and by the spectral form factor. We check our results using a 1D Floquet system whose states have multifractal properties controlled by a single parameter. Our predictions are fully confirmed by numerical simulations and analytic perturbation expansions on this model. Our results, which we believe to be generic, provide an original and direct way to detect and characterize multifractality in experimental systems., 7 pages, 3 figures