观测高能规范理论动力学中的弹道等离子体与记忆效应
规范理论描述了自然界的基本相互作用力。然而对于高能动力学过程(如夸克-胶子等离子体的形成),传统经典建模方法存在显著困难。量子模拟为该领域提供了极具前景的研究手段,但现有实验主要局限于低能区。本工作通过高精度量子模拟器,首次观测到高能规范理论动力学中的弹道式等离子体形成及长时间记忆效应。这两项发现均超出预期——原本认为填满正反粒子对的初始态会迅速热化,但实验却发现关联以弹道方式长程传播,并存在电荷团簇的记忆效应。该现象无法用多体疤痕理论解释,但可通过电场与流算符间等离子体振荡的新理论框架描述,且这种振荡在(1+1)维Schwinger模型的连续极限下依然存在(本研究模拟了其晶格版本)。研究团队借鉴量子光学技术,将等离子体振荡可视化为维格纳分布的旋转,由此提出创新理论预言并获得实验与数值模拟验证。这一新框架同时涵盖本研究情景与疤痕态(后者表现为等离子体的相干态)。在简单规范理论高能动力学中发现的意外现象,揭示了高精度量子模拟对基础科学发现的广泛潜力。



