观测偶极里德堡量子自旋链中的弱破坏守恒定律

可积量子多体系统蕴含大量广延守恒量,其中部分具有脆弱性——即使存在微扰也会从根本上改变其动力学约束。该研究团队通过14个里德堡原子组成的一维量子自旋链实验,揭示了这种脆弱性留下的清晰实验指纹。实验发现,原子间偶极耦合导致的弱可积性破缺在实验可观测时间尺度内,会直接体现在非局域观测量的动力学行为中。其中磁化涨落对脆弱守恒律破缺极为敏感,并呈现异常增长现象(实验已观测到该现象);半局域弦观测量中也出现类似特征。针对更长自旋链的数值模拟及简化经典随机模型均重现了这些特性。该工作确立了非局域观测量作为探测量子自旋链中脆弱守恒律的灵敏工具,同时证实里德堡原子阵列可作为测试弱可积破缺下量子多体动力学微扰理论的理想平台。

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提交arXiv: 2026-02-02 15:58

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