可观测的异常点信号:左右本征态区分
非厄米量子系统相较于厄米系统表现出本质不同的物理行为,其中最具代表性的例子是被称为奇异点的谱奇异性。这类奇异点在量子传感、单向输运及稳健激光等领域的重要性,使得通过多体系统的可观测特征识别奇异点成为关键课题。本研究以一维复XY自旋链为例(该模型可同时实现旋转时间(𝒮ℛ)对称和宇称时间(𝒫𝒮)对称区域),发展了一套基于哈密顿量左右本征向量差异的奇异点探测框架——在非厄米系统中,左右本征向量不再互为共轭。首先,该团队证明,通过构造哈密顿量与其共轭算符差异的全局测量量,可依据非解析行为定位奇异点。在可观测层面,基于左右本征态计算的局域自旋关联函数的差异,能够提供可靠的静态探测方案。与此不同,静态二分纠缠熵无法捕捉这种差异,促使研究人员进一步研究该模型的量子动力学。经过突然淬火后,研究人员证明时间平均的左右纠缠熵差直接编码了奇异点的特征信号:在𝒮ℛ对称区域,该量在奇异点处呈现显著峰值;而在𝒫𝒮对称区域,其行为类似于序参量,在一个相中保持有限值并在相变点处归零。本研究成果建立了非厄米本征态结构与奇异点可观测特征之间的直接关联,为在现有量子模拟器中识别奇异点提供了实用途径。

