由Liouvillian趋肤效应实现的量子Pontus-Mpemba效应

该研究团队揭示了一种由耗散紧束缚链中非对称非相干跃迁和相干边界耦合引发的量子彭特斯-姆潘巴效应。这种由非互易耗散诱导的趋肤效应使弛豫模式局域在系统边界附近,并产生非正交的谱几何结构。虽然此类非正态性通常与缓慢弛豫相关,但研究人员发现通过两步协议(实现量子彭特斯-姆潘巴效应)反而能加速弛豫过程。具体而言,该工作研究了一维开放链体系,其具有相干跃迁J、非对称非相干跃迁JR≠JL以及可控的端到端耦合ϵ。当ϵ=0时,系统表现出刘维尔趋肤效应,左右本征模式分别局域在相反边界。研究人员比较了两种弛豫至同一稳态的协议:(i)ϵ=0时的直接弛豫;(ii)先通过短暂相干演化使激发态穿越晶格再进行弛豫的两步(彭特斯)协议。尽管两者具有相同的渐进衰减速率,但由于两步协议显著降低了与缓慢边界局域化刘维尔模式的重叠,其弛豫速度明显更快。当JR=JL(趋肤效应消失时),该效应随之消失。这些结果揭示了边界诱导的非正态性与协议依赖的弛豫加速之间的明确关联,为调控开放量子系统中的耗散和瞬态动力学提供了新思路。
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提交arXiv: 2026-01-20 15:44

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