量子科技中心_量科网

零模（此处定义为具有消失约束频率的自由度）在玻色系统的非平衡动力学中扮演着核心角色。然而在高斯模型中，它们会导致纠缠熵的无界对数增长。该研究团队证明这种发散并非零模的固有属性，而是特别出现在非紧致零模中——其非紧致的构型空间允许位置空间中的无界扩散，而连续谱则使得动量空间中的退相干过程可以无限持续。相比之下，紧致玻色系统中的紧致零模表现出根本不同的行为：扩散和退相干最终会被抑制，因此紧致性将纠缠熵限制在有限值内，这使得零模存在时的动力学作用最为清晰。研究人员通过比较两个耦合谐振子与两个耦合量子转子，在最小模型中验证了这一机制。随后通过对比N位点紧致转子链与非紧致谐振子链，表明该物理机制在多体系统中同样成立。最后，这些发现被关联到超冷原子实现的紧致量子场论中：特别阐明了何时需要采用紧致自由玻色（Tomonaga-Luttinger液体）描述，以及常用的非紧致无质量Klein-Gordon模型何时会失效。即使初始态能被非紧致高斯描述准确刻画，紧致性最终仍会主导淬火后的长时间动力学，抑制纠缠增长而非允许动力学发散。