里德堡原子链中的离散孤子
孤子——一种在传播过程中不会扩散的局域波包——对于理解从光纤到流体动力学等各种非线性系统的输运与性质具有核心意义。然而在量子多体系统中,这类稳定激发态通常会被热化效应破坏。本工作通过理论模拟证明,在强近邻里德伯阻塞机制下,里德伯原子链的高能态中存在孤子激发态。这些局域波包能够沿着与量子多体伤态相关的特殊复苏初态进行定向传播,并实现能量输运。这些态具有长相干时间的特性,构成了一类新型的非遍历量子动力学行为,可在里德伯原子模拟器中高效实现。除对孤子进行唯象描述外,研究人员还通过量子动力学的变分投影,在经典非线性动力学系统中找到了其对应物。该研究论证了孤子在量子信息传输中的潜在应用价值,并推测其与里德伯原子阵列数值研究中报道的反常能量输运现象存在关联。
