探测希尔伯特空间碎片化:基于可控去相方法的探索
多体量子系统中的动力学约束会导致希尔伯特空间碎裂现象,此时系统的演化被限制在称为“Krylov子空间”的小型希尔伯特子空间内。然而,单个子空间内的幺正动力学可能呈现缓慢或非遍历特性,这限制了实验测量整个子空间性质的能力。该团队证明,额外的可控退相干过程能可靠地实现单个Krylov子空间内的系统混合,而简单可观测量即可区分这些子空间。例如,在具有退相干作用的强相互作用XXZ链中,偶数和奇数子晶格间的自旋不平衡性可作为区分子空间的指标。通过选择适当初始态,不平衡性会从正值开始衰减,在中间时段达到负的最小值,最终回归零值——该最小值反映了与初始态相关联的Krylov子空间平均不平衡性。研究人员在强相互作用极限条件下通过解析计算确定了最小值的规模,并在实验相关相互作用强度下通过模拟验证了该结果。
