广义分数阶拉比问题
分数阶量子动力学为刻画量子系统中的非局域时间行为与记忆效应提供了自然框架。该工作采用基于Caputo分数阶导数的格林函数表述,系统分析了分数阶量子演化的物理效应。研究人员推导出演化态的显式迭代表达式,并将其应用于扩展的二能级拉比模型——这一相干量子控制的范式体系。研究发现,即使在没有外部驱动的情况下,静态哈密顿量项也会诱导出具有阻尼特征的复杂自旋动力学,该阻尼特性直接源于分数阶时间非局域性。当引入周期性变化的驱动场时,能量注入与记忆效应之间的竞争会产生更丰富的动力学行为,体现在自旋极化、自关联函数和保真度的演化中。与标准拉比振荡具有固定频率的特性不同,分数阶体系引入了由分数阶程度调控的可控阻尼和退相干。这些特征性信号可通过Loschmidt回波及自关联函数观测,为实验探测分数阶量子动力学提供了潜在途径。该发现为探索其他有效二能级近似系统(如类石墨烯材料和拓扑SSH链)中的记忆诱导动力学现象开辟了新路径,在这些系统中,非整数阶演化可能揭示新颖的拓扑或弛豫效应。