开放量子系统中强至弱自发对称性破缺的普适动力学标度

强-弱自发对称性破缺(SWSSB)定义了一种不存在纯态对应物的混合态物相——在该相中,诸如Rényi-2关联子之类的非线性观测量会呈现长程有序,而传统线性关联仍保持短程性。本文研究了一维开放量子系统中由Lindblad演化支配的SWSSB涌现现象,其中转变时间随系统尺度发散,SWSSB仅在稳态中渐近出现。通过追踪Rényi-2关联长度的后期增长,我们发现了一个完全由Lindblad算符对称性类别支配的普适动力学区域。与"低能Liouvillian谱主导后期动力学"的传统预期相反,研究发现SWSSB转变的时间依赖性(指数增长与代数增长)仅由对称性决定,与Lindblad算符的细节(包括Liouvillian谱是否存在能隙)无关。对于ℤ₂对称动力学,Rényi-2关联长度随时间呈指数增长(即使谱无间隙),产生有效转变时间t_c∝ln L,从而能快速制备ℤ₂ SWSSB稳态;而U(1)对称动力学则展示代数标度律t_c∝L^α,其填充数依赖的动力学指数表现为:有限填充时的弹道增长(α≈1)会过渡到零填充极限下的扩散标度(α=2)。这些结果确立了对称性(而非能隙结构)作为SWSSB后期动力学标度的控制原则,为开放量子系统中的非平衡对称性破缺开辟了新路径。

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提交arXiv: 2026-03-06 15:13

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