塑造因果性:长程量子系统中非局域光锥的出现
尽管对于非相对论性短程相互作用而言,信息的传播具有局域性,始终被限制在有效光锥内,但长程相互作用根据初始条件的不同,既能产生非局域性(超弹道式)也能产生局域性(弹道式)的关联传播。这使得长程相互作用成为控制信息传播的丰富平台。该研究团队通过解析方法推导出有效哈密顿量,并在广泛的长程自旋链体系中确定了驱动非局域性的特定相互作用项。这使研究人员能够理解非局域相互作用背景下局域行为的涌现条件,并发现一个可精确设计因果时空结构的调控区间。研究表明,当长程相互作用强度或系统尺寸足够大时,通过特定初始条件的选取,可使局域扰动在可编程的远距离位置产生非局域信号,这些信号随后在有效光锥内传播。这种可人工构建非局域类李-罗宾逊光锥的技术,使得长程相互作用系统的因果结构具有可调控性,这对量子信息处理设备、量子存储器、纠错系统以及可编程量子模拟器中的信息传输具有直接应用价值。
量科快讯
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