哪种相干性会退相干?对称性破缺集体自旋系统中依赖于基矢的退相干率
在 \(\mathbb{Z}_2\) 对称集体自旋系统的有序相中,两种自然基——局域化指针态 \(\{|P\rangle,|R\rangle\}\) 与能量本征态 \(\{|E_0\rangle,|E_1\rangle\}\)——所对应的林布拉德退相干速率存在差异,当 \(N\to\infty\) 时该差异因子趋近于 \(2\),而在量子临界交叉点附近则达到 \(2.42\)。这一差异的代数根源在于:宇称迫使 \(\langle E_i|\hat{J}_z|E_i\rangle=0\) 严格成立,从而消除了使局域化态速率翻倍的交叉项。研究确定了两个不同的保护因子:\(\eta_{\rm MF}=(Nm_*)^2/(2G_{01})\approx2.42\),其中 \(m_*\) 为序参量,\(G_{01}=\frac{1}{2}(\langle E_0|\hat{J}_z^2|E_0\rangle+\langle E_1|\hat{J}_z^2|E_1\rangle)\)(该值优于经典平均场估计);以及 \(\eta_{\rm exact}=(G_{01}+J_{01}^2)/G_{01}\approx1.86\),其中 \(J_{01}=\langle E_0|\hat{J}_z|E_1\rangle\)(该值为指针态与能量本征态退相干速率的确切物理比值)。在热力学极限下,长期近似失效,双重态简并,两种速率趋于一致。该团队通过精确对角化在利普金-梅什科夫-格利克模型中展示了这一三区域结构,并借助林布拉德跳跃算符的 \(\mathbb{Z}_2\) 宇称确立了差异的代数起源。

