Unruh热化中的类量子姆彭巴效应

该研究团队在量子热力学框架下重新审视了安鲁效应的热本质。对于n维闵可夫斯基时空中的Unruh-deWitt(UDW)探测器,研究人员发现其向吉布斯平衡态不可逆热化的过程在布洛赫球面上遵循不同的轨迹,这些轨迹取决于探测器相互作用的场类型以及时空维度。通过采用热力学过程函数(特别是构成量子第一定律的量子相干性与热量),该工作以过程函数的轨迹依赖速率之间互补时间演化的方式表征了安鲁热化现象。基于信息几何理论,团队进一步探索了探测器状态沿轨迹“流动”的运动学特性,并提出了两种适用于经历安鲁热化的UDW探测器的加热/冷却方案。研究观察到类似量子姆潘巴效应的现象——就乌尔曼保真度“距离”变化而言,加热过程显著快于冷却过程。最具突破性的是,该研究将最大保真度差异确立为一种新型判别标准,可本质地区分安鲁热化与其经典对应现象(即惯性UDW探测器在经典热浴驱动下的热化)。这一强有力的判据或将成为未来实验探测和量子模拟中验证安鲁效应量子起源的标志性特征。最后,研究从保真度相等的非热态出发对安鲁热化进行普适性分析,证实探测器保真度与量子演化“速度”仍呈现类姆潘巴行为。

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