无序自旋网络中的量子输运:涌现时间尺度与竞争路径
无序系统中的量子输运提出了关于无序、相互作用与退相干之间相互作用的深刻基础问题,对纳米尺度能量传输和量子信息传输具有重要意义。在本研究中,该团队探究了与一个空间无序小自旋网络耦合的自旋杂质在耗散动力学中出现的多重输运时间尺度。利用包含偶极相互作用和局域退相干的二维紧束缚模型,该团队证明了几何异质性会导致层级耦合强度以及动力学时间尺度的显著分离。通过分析不同的动力学度量,该团队识别出与团簇级平衡和全局平衡相关的不同弛豫时间尺度。一个最小三格点模型揭示了最长时间尺度的物理起源:强内部杂化产生有效失谐,抑制了向其他弱耦合格点的传输,从而在弱退相干区域产生参数增强的弛豫时间。该团队通过非平衡稳态输运计算和无序自旋构型模拟验证了这一图像,证明了当存在层级耦合时,弛豫过程可以减慢数个数量级。该团队的结果突显了几何结构和连通性在自旋网络及开放量子系统中的核心作用,并为小自旋库中的弛豫时间提供了具有实验相关性的预测。

