量子多体疤痕的功能力

量子多体疤痕态打破了遍历性并规避热化效应,即使在能量密度较高时仍能保持面积律的纠缠熵。尽管其量子关联与纠缠特性已有详尽研究,但以“功容”(ergotropy)量化的可提取能量存储能力仍是未解之谜。该工作以典型的PXP模型为研究对象,揭示了一组介于量子多体疤痕态与热态之间的态所具有的广延性功容标度行为——已知后者作为被动态其功容趋于零。研究人员发现了功容与纠缠间的唯象关系,将现有自由费米子可积系统的结论推广至相互作用体系。通过动力学协议演示,该团队证明全局均匀相干旋转的复位操作可注入可提取能量,这为量子“电池”充电提供了原理性验证方案。该协议专为近期可实现的光镊里德堡原子阵列设计,同时兼容其他量子处理器平台。研究结果表明:尽管量子多体疤痕态仅占据希尔伯特空间的微小部分,却能高效存储可提取能量,而“疤痕化”多体系统将成为构筑量子多体电池的新范式。
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2025-12-22 19:00

量科快讯