通过非厄米自旋弛豫实现XYZ量子自旋链的Granovskii-Zhedanov疤痕态的稳定化

Granovskii-Zhedanov (GZ) 态是自旋 S ≥ 1 的 XYZ 链中的精确疤痕态。因此,编码在 GZ 态中的局部量子信息在 XYZ 哈密顿量的幺正动力学下得以保持;尽管该系统在其他方面不可积且混沌,这些态仍能避免热化并违反遍历性。然而,在真实的实验环境中,无法实现理想的 XYZ 哈密顿量,因为微扰不可避免。这些微扰最终会导致 GZ 态的衰减和热化。该团队研究了在一般微扰下 GZ 态的稳定性与动力学,并提出了物理上可行的稳定机制。该工作表明,GZ 态的产品结构允许其寿命在外加螺旋磁场下得到延长,该磁场虽能减缓热化,但无法在长时间尺度上阻止其发生。该研究进一步证明,引入有效的非厄米自旋弛豫过程可以显著稳定 GZ 态,从而产生一个与 GZ 态具有有限保真度的非平衡稳态。此类耗散过程可自然源于诸如Purcell增强的自发辐射或螺旋磁场存在下的自旋-晶格弛豫等机制。通过无限时间演化块消减算法和精确时间演化,该团队系统分析了扰动非厄米 XYZ 模型中 GZ 态的动力学与鲁棒性。为与实验平台连接,该研究引入了一个可映射到 XYZ 自旋系统的 Hubbard 模型,并提出环形光学晶格可能为实现和稳定 GZ 态提供可行途径。最后,该团队给出了等效非厄米动力学的 Lindblad 描述。
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提交arXiv: 2026-05-31 14:18

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