超冷原子中的量子多体疤痕现象

通常对于一个复杂量子多体系统,随着时间的演化将不可避免地趋于热平衡状态,趋于平衡的行为与初始 状态的选取无关,这种行为被称之为量子热化。量子热化由所谓的本征态热化假说(Eigenstate Thermalization Hy? pothesis, ETH)所支配,这一假说在能量本征态的水平上解释了系统的量子热化过程,成为了人们理解多体量子混 沌和热化现象的关键。然而 ETH 终究是一个假设,存在着违反这一假设的特例,例如量子可积系统与多体局域化 系统,前者具有无穷多内禀的守恒量,后者存在无序和相互作用诱导的无穷多涌现守恒量,这些守恒量的出现使得 本征态违反了 ETH,从而让系统避免了被热化的命运。近年来超冷原子实验在 Rydberg 原子阵列构成的量子模拟 器中发现了非热化的动力学行为,实验观察到某些初始状态表现出周期性的非各态历经动力学,这种非可积且没 有无序的系统中出现的非热化现象,被认为是一种新的违反 ETH 的机制—量子多体疤痕。本文将简要综述超冷 原子中的量子疤痕现象,讨论这种现象出现的物理机制,并介绍一个简单的准粒子激发图形来简单形象地理解 Ry? dberg 原子链中的量子疤痕现象。

复杂势场量子弹球中疤痕态的量子化条件

量子疤痕是波函数在经典不稳定周期轨道周围反常凝聚的一种量子或波动现象.人们对疤痕态的量子化条件进行了大量研究,对深入理解半经典量子化起到了一定的促进作用.之前大部分研究工作主要集中在硬墙量子弹球上,即给定边界形状的无穷深量子势阱系统.本文研究具有光滑复杂势场的二维量子弹球系统,考察疤痕态的量子化条件及其重复出现的规律,得到了与硬墙弹球不一样的结果,对理解这类现象是一个有益的补充.这些结果将有助于理解具有无规长程杂质分布的二维电子系统的态密度谱和输运行为.