稳态中耗散混沌的量子与半经典特征
该研究团队以SU(3)玻色-哈伯德三聚体为最小模型,探究开放量子多体系统中的量子-经典对应关系。通过结合精确对角化与半经典朗之万动力学方法,研究人员建立了经典轨迹(以定点吸引子、极限环或混沌为特征)与量子稳态的光谱及结构特性之间的直接关联。研究发现,以李亚普诺夫指数符号表征的经典动力学行为主导着稳态密度矩阵的能级统计:对应于规则动态的非正指数产生泊松统计,而混沌动态导致的正指数则形成维格纳-戴森统计。强对称性将系统约束至低维流形从而抑制混沌并强化局域化,而弱对称性则保持相空间整体结构使混沌行为得以延续。为表征相空间局域化特性,该工作提出相空间逆参与率(IPRϕ),定义了Husimi分布支持域的有效维度D。研究揭示熵的标度关系为S∝ln(N^D),一致反映了底层动态的经典本质。这套基于相干态随机混合的半经典框架,不仅成功复现了可观测量平均值,还精准捕捉到光谱关联与局域化特性等精细特征。研究结果证明:与封闭系统类似,耗散量子混沌效应被烙印在稳态密度矩阵中;通过光谱和相空间诊断方法,可系统探究动力学区域与对称性约束间的相互作用。这些工具为研究开放量子系统的遍历性、局域化及非平衡相变奠定了坚实基础。
