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远离平衡态的量子多体系统会展现出混沌、纠缠和非经典关联等现象，但在大型封闭量子系统中直接观测这些现象仍具挑战性。该研究团队通过在约100个囚禁离子组成的二维晶体中实现迪克模型——光与物质相互作用的基本描述框架，克服了这一难题。通过光学自旋相关力将离子内态与质心振动模式耦合，该工作实现了超越平均场和少体极限的幺正多体动力学。 在可积区域（声子可被绝热消除时），研究人员观测到了铁磁相与顺磁相之间的动力学相变。而在自旋与声子强耦合情况下，该团队观察到了不可积混沌动力学的明确特征，包括混沌相空间轨迹、由单粒子雷尼熵量化的激发与纠缠指数增长。当从近可积区域的不稳定定点进行量子淬火时，量子噪声可产生关联的自旋-声子激发。与实验高度吻合的数值计算表明：系统会首先生成双模自旋-声子压缩态（比标准量子极限低2.6分贝，相对于初始热态低4.6分贝），随后出现广义真空拉比振荡坍塌与复苏现象。 这些成果确立了大型离子晶体作为非平衡光-物质动力学可扩展类比量子模拟器的地位，并为封闭多体系统中信息混杂和纠缠的实验研究提供了可控平台。