一维玻色气体中的热纠缠与非平衡态热力学

该研究团队在一维玻色气体的低能Bogoliubov体系中,研究了平衡态与非平衡态下的量子纠缠特性。在这个高斯态框架下,系统的量子态完全由其协方差矩阵描述,这使得研究人员能够基于协方差框架及相关纠缠单调量来检测和量化纠缠。对于热态,该工作确定了从协方差矩阵判据导出的最优纠缠见证算子,并揭示其具有极其简洁的模分解结构:该算子在简正模基下呈对角化,且可表示为仅两个简正模不确定度的乘积形式。随后,研究人员研究了由幺正压缩诱导的非平衡动力学,证明即使初始可分离的热态也能产生纠缠。当演化过程完全绝热时,最优见证算子仍保持与热态相同的双模结构。当偏离绝热区域(即进行越来越快速的压缩)时,最优见证算子会呈现出真正更为复杂的结构。该工作的方法与结果为理解一维量子玻色气体中纠缠的产生与演化提供了统一且具有物理直观性的图像,并确立了一个对二次型玻色模型纠缠分析及热力学循环中纠缠作用研究具有普适意义的最优见证结构。

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提交arXiv: 2026-04-01 17:11

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