封闭量子系统中随机化动力学的热化

量子动力学中统计力学的涌现是量子多体物理的核心问题之一。传统上,量子系统要获得与正则系综预测相符的观测值,必须依赖由外部环境或封闭系统中更大部分提供的热浴。该研究团队证明,在有限尺寸的完整封闭量子系统中,即使不存在热浴也能涌现出热力学(正则)观测量。这些热力学观测量源自于对少体系统随机幺正演化的经典平均——正则系综中的温度作为系统总能量的全局约束条件,由初始态的选择决定。通过随机演化平均,研究人员推导出有限自旋链的自旋-自旋关联函数,并揭示其具有与温度相关的有限关联长度,与正则系综预测一致。这为在封闭有限系统中无需热浴、仅通过实时演化计算热力学观测量建立了新方法。该热化方案在量子计算机上的实现可用于制备热态。
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提交arXiv: 2025-12-31 19:00

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