开放量子系统中算符的加速弛豫与姆彭巴类效应

量子Mpemba效应是指量子系统在远离稳态时,其弛豫速度反而比靠近稳态时更快。该研究团队在开放量子系统的算子弛豫动力学中探索了这一高度反直觉效应的存在。由于算子在非保迹映射下演化,其迹距离(与量子态不同)并非随时间单调衰减,因此无法作为检测算子动力学中Mpemba效应的可靠指标。为此,研究人员构建了具有单调衰减特性的算子间“修饰距离”,从而建立了一个普适框架来研究算子中的类Mpemba效应。通过将该方法应用于多种开放量子系统,他们发现有趣的是:在单量子比特情形下,仅存在算子的加速弛豫现象;而在qutrit等高维系统中,则会出现真正的类Mpemba效应。此外,该工作还展示了双量子点体系中非局域非平衡算子(如电流)存在类Mpemba效应。这些研究成果不仅揭示了非保迹动力学中类Mpemba效应的产生机制,更为实验研究提供了新方向——观测量的快速弛豫过程可能具有重要应用价值。
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提交arXiv: 2025-10-28 16:59

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