时光玻璃:对称性破缺混沌相中的有限隙
该团队提出了“时间玻璃”这一概念——它是周期性驱动的耗散量子多体系统中产生的离散时间晶体的非周期类比态。该相态具有两个关键特征:(i)由内部对称性自发破缺产生的空间长程有序;(ii)序参量随时间呈现混沌振荡,其生命周期随系统规模发散。为表征时间玻璃相,研究人员聚焦于单周期(Floquet)Liouvillian算符的谱隙,该参数决定了最慢弛豫模式的衰减速率。对周期性驱动耗散伊辛模型的数值研究表明,在时间玻璃相中,Liouvillian谱隙在热力学极限下保持有限值,这与时间晶体中谱隙随系统尺寸指数级闭合的特性形成鲜明对比。该工作进一步证明,Liouvillian谱隙在热力学极限下会收敛于经典(平均场)动力学导出的序参量自关联衰减速率,这一发现建立了驱动耗散量子系统中微观谱特征与涌现宏观动力学之间的直接对应关系。尽管表面看来,非零Liouvillian谱隙的存在似乎与无限持续混沌振荡的现象相矛盾,但该研究通过揭示局域相干初始态与高度弥散稳态之间的量子Rényi divergence会随系统规模无界增长,从而破解了这一悖论——这种发散特性使得长寿命暂态过程即便在有限谱隙条件下仍可持续存在。
