(PXP)²模型:光学腔中的长程量子疤痕
里德堡-腔系统正成为量子模拟和量子信息处理领域极具前景的平台。这种混合架构结合了两种互补的相互作用机制:腔光子介导集体长程耦合,而里德堡激发则产生强短程相互作用。二者共同为构建具有跨尺度相互作用层级特征的多体物态提供了理想载体。该工作提出了一个此类系统的最小化可扩展模型,聚焦强里德堡阻塞态,将希尔伯特空间限制在阻塞效应主导的子空间内,从而构建出一维空间中的动力学约束长程模型。该方法既捕捉了强里德堡相互作用下实验系统的物理特征,又为研究长程与短程相互作用的耦合提供了概念清晰的框架。平衡态下,系统除顺磁相和奈尔有序相外,还展现出区别于传统超辐射相的阻塞铁磁/超辐射相。在非平衡态中,该团队发现了长程量子多体疤痕态——这类规避本征态热化假说的非典型非热本征态会导致纠缠熵缓慢增长。与短程疤痕模型特有的线性时间纠缠增长不同,这些长程疤痕态表现出对数型纠缠动力学。研究成果为里德堡-腔系统建立了最小化但功能完备的理论框架,为这一量子多体物理前沿平台的未来理论与实验研究奠定了基础。