双无序自旋网络中的涌现退相干动力学

阐明由可逆量子多体动力学演化为不可逆宏观规律的过程,是横跨整个量子科学领域的核心课题。多体退相干效应在此转变中起关键作用,但如何将微观动力学与涌现的宏观行为相联系仍是重大挑战。本研究通过在双无序电子-核自旋网络中,发现了一种具有广参数鲁棒性的核极化退相干定律。研究者们揭示了该定律的微观机制源于两个相互依存的退相干通道:由电子网络介导的长程相互作用,以及核自旋网络中表现异常亚扩散动力学的自旋输运过程。 该团队通过弗洛凯(Floquet)工程与(光学)环境调制的组合,证明了对这两个通道分别实施控制甚至完全消除的可能性。研究意外发现,通常被视为有害因素的无序性在此系统中反而具有保护作用——它能形成隔离的电子自由团簇,使极化局域化并延长相干寿命。这些发现构建了操控退相干路径的微观理论框架,并将工程化无序性确立为实现长寿命量子存储器与传感器的全新设计准则。

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提交arXiv: 2025-11-11 03:07

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