开放量子系统中的动力学量子相变与多体倒流

动力学量子相变(DQPTs)是一类非平衡态转变现象,其特征表现为初始量子态与淬火后时间演化态之间的正交性。近期研究已将该现象从封闭量子系统拓展至包含环境相互作用的体系,通常通过非厄米效应进行建模。然而,由于非厄米描述同时忽略了量子跳跃过程和相互作用效应,完整开放系统量子动力学下相互作用量子体系的最终演化命运仍悬而未决。本工作中,通过同时考虑相互作用和完整的刘维尔动力学,该研究团队证明:在仅存在粒子损失或仅存在粒子增益时,开放量子系统中的DQPTs仍保持鲁棒性;但当两种过程共存时,由于多体粒子回流效应,DQPTs会被普遍抹平。更重要的是,研究人员发现了一种非微扰动力学效应:即使在以损失(增益)为主的体系中微弱引入增益(损失),也会剧烈重塑DQPT动力学的长期行为,导致随时间累积的显著偏差。这些现象——包括DQPTs的普适性抹平效应和长期极限下大动态偏差的出现——本质上源于开放量子系统中非平衡多体效应的内在机制。该团队通过理论论证与数值模拟双重验证了这些具有普适性的发现。

量科快讯