Unconventional Universality Class of One-Dimensional Isolated Coarsening Dynamics in a Spinor Bose Gas
通过研究一维自旋为1的Bose-哈伯德模型在超流场中的粗化动力学，我们解析地发现了自旋关联长度增长的一个非常规的普适动力学标度，它不同于常规的幂律或简单的对数行为，而是以指数积分来表征，并在截断Wigner近似下得到了数值证实.
2018-12-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Relaxation and Pre-thermalization in an Isolated Quantum System
理解弛豫过程是物理学许多领域中一个重要的未解决的问题。研究这种非平衡动力学的一个关键挑战是缺乏实验工具来表征其复杂的瞬态。我们采用全量子力学的物质波干涉的概率分布的测量，研究相干分裂一维玻色气体的弛豫动力学，并获得前所未有的信息系统的动力学状态。在初始快速演化之后，全分布揭示了朝向热稳定状态的方法，其特征在于有效温度独立于分裂过程之前系统的初始平衡温度。我们推测，这种状态可以通过广义吉布斯系综来描述，并将其与预热化。
2012-09-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Classification of Quench Dynamical Behaviours in Spinor Condensates
孤立量子系统的热化是一个长期存在的基本问题，随着时间的推移，人们提出了不同的机制。我们通过对自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的各种猝灭动力学行为进行分类，包括定义明确的量子坍缩和复活、热化和某些特殊情况，为这一讨论做出了贡献。这些特殊情况是非热平衡，没有复苏，但崩溃，即使系统有有限的自由度或没有平衡，没有崩溃和复苏。考虑到某些可积系统已经证明了本征态热化假设（ETH）的弱形式，我们确定了ETH在这个可积孤立量子系统中成立和不成立的区域.在不同的初始条件下，在同一模型中的热化和非热化行为背后的原因与光谱中存在的“罕见”非热态的讨论有关。我们还提出了一种方法来预测崩溃和复苏的时间尺度，以及它们如何与凝聚体中的粒子数的比例。我们使用突然淬火驱动系统的非平衡，因此，本文给出的理论预测可以在实验中进行探讨。
2018-01-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement propagation in thermalization of an isolated quantum system
研究了孤立量子多体系统热化过程中的纠缠动力学。提出了一种简单的测量纠缠熵（EE）传播速度的数值模拟方法，并将其应用于一维可积/不可积自旋模型--横向伊辛（TI）模型、混沌伊辛（CI）模型和扩展混沌伊辛（ECI）模型.我们发现，两个不同的时间尺度$t^\ast$和$t_{\rm {diff}}$出现在动态的EE在热化过程中：前者代表的时间尺度的饱和EE和后者的特点蔓延EE在整个系统。计算了$t_{\rm diff}$模型中纠缠的传播速度，发现无论模型的可积性如何，纠缠都以恒定的速度进行弹道传播。纠缠的传播速度与TI模型中准粒子激发的最大群速度一致。我们还利用互信息估计了纠缠的传播速度，并找到了特征时间尺度$t_{\mathrm{MI}}$。结果表明，用$t_{\mathrm{MI}}$和$t_{\rm {diff}}$计算的纠缠传播速度一致.我们讨论了热化的条件的数值结果的基础上，并提出整个系统的扰必须发生在饱和的EE热化。
2022-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermalization through entanglement in an isolated many-body system
熵的概念是热化的基础，但似乎与量子力学的基本原理不一致。统计力学依赖于系统在热平衡时熵的最大化。然而，一个初始化为纯态的孤立多体系统在薛定谔演化过程中将保持纯态，在这个意义上具有静态的零熵。量子力学在多体物理学中的基本作用似乎与统计力学在各种系统中的成功背道而驰。在这里，我们通过实验研究了量子态中统计力学的出现，并观察了量子纠缠在促进这种出现中的基本作用。我们对一个演化中的量子系统进行显微镜观察，我们看到热化发生在局部尺度上，而我们测量到完整的量子态保持纯净。我们直接测量了纠缠熵，并观察了它如何在热化中扮演热熵的角色。虽然完整的状态保持可测量的纯净，但纠缠产生了局部熵，验证了统计物理学对局部可观测量的使用。结合数字分辨，单点成像，我们证明了我们的测量的纯量子态同意本征态热化假设和热合奏中存在的近体积法的纠缠熵。
2016-08-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Thermalization of isolated quantum systems
理解孤立量子系统向热平衡的演化是统计力学的基础，也是冷原子物理学或黑洞的量子力学等不同领域感兴趣的课题。由于纯态永远不会演化成热密度矩阵，Deutsch和Srednicki提出了本征态热化假说（ETH）来解释这种表观热化，类似于经典力学中的遍历定理。在本文中，这一假设进行了测试数值。首先，我们观察到热化发生在一个维度远小于全希尔伯特空间的状态子空间（Krylov子空间）中。我们检查数值ETH在这样一个子空间的有效性，一个系统的硬核玻色子的二维晶格。然后，我们讨论如何以及投影到Krylov子空间的哈密顿本征态代表真正的本征态。这个讨论是通过把投影哈密顿量的三对角形式和解释它作为一个有限的一维链的安德森局域化问题。我们还考虑了一个子系统的热化，并认为产生一个大的纠缠熵可以导致一个热密度矩阵的子系统以及整个系统热化之前。最后，我们评论了ETH在量子引力中的可能意义。
2014-03-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Dynamical thermalization in Bose-Hubbard systems
我们数值研究了一个有限大小的Bose-Hubbard环的无序包含有限数量的玻色子，受到现场两体相互作用。我们的结果表明，适度的相互作用诱导动力学热化在这个孤立系。在这个制度下，个人的多体本征态是很好地描述了标准的热玻色-爱因斯坦分布的温度和化学势的定义明确的值取决于本征态的考虑。我们表明，动力学热化猜想工程以及在积极和消极的温度。讨论了它与量子混沌、量子遍历性和Aberg判据的关系。
2015-10-07 cond-mat.quant-gas
Thermalization of isolated Bose-Einstein condensates by dynamical heat bath generation
一个孤立的量子系统是否以及如何在其幺正时间演化的情况下热化是多体物理学的一个长期悬而未决的问题。本征态热化假设（ETH）假设热化发生在系统哈密顿量的单个本征态水平上。然而，ETH需要严格的条件来验证，并且它没有解决如何从初始非平衡态动态地达到热状态。研究了初始粒子数不平衡的双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。我们发现，系统热化，虽然初始条件违反ETH的要求。我们确定三个动态政权。在初始制度的无阻尼约瑟夫森振荡，非相干激发或准粒子（QP）的子系统成为强烈耦合到BEC子系统的动态生成的，参数共振。当存储在QP系统中的能量达到其最大值时，QP的数量变得有效地恒定，并且系统进入准流体动力学状态，其中两个子系统弱耦合。在这最后的制度中，BEC作为QP系统的巨正则热库（反之亦然），导致热化。我们称这种机制为动态浴生成（DBG）。
2017-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Exploring out-of-equilibrium quantum magnetism and thermalization in a spin-3 many-body dipolar lattice system
通过在孤立量子系统中建立纠缠来理解量子热化，解决了关于幺正动力学如何与统计物理学联系的基本问题。在这里，我们研究的自旋动力学和接近本地热平衡的宏观系综S = 3自旋准备在一个纯相干自旋状态，倾斜相比，磁场，磁偶极-偶极相互作用的影响下。实验采用了104个铬原子在三维光晶格中的单元填充阵列，实现了自旋3 XXZ海森堡模型。在动态过程中，特别是作为角度接近π/2的量子相关的积累，支持与改进的数值量子相空间方法的比较，并进一步证实了观察，我们的孤立系热化下自己的动态，达到稳定状态与从热系综提取的温度从系统的能量一致。这表明了量子热化的一种情况，这种情况与纠缠熵的增长有关。虽然在我们的宏观系统中直接实验测量Renyi熵是不可行的，但与理论的极好一致性（可以计算这种熵）确实表明纠缠的建立。
2018-12-20 cond-mat.quant-gas
Prethermalization and Thermalization in Isolated Quantum Systems
在接近可积的系统中，预热化被广泛研究。我们提出了一个更一般的，但概念上更简单，这种现象的设置。我们考虑一个-可能不可积的-参考动力学，它是弱扰动的，使得扰动至少打破了参考动力学的一个守恒定律。然后，我们认为，该系统的演变收益通过中间（广义）平衡态的参考动力学。平衡态流形上的运动由一个自治方程控制，在1/g ^2量级的时间内流向全局平衡，其中g是微扰强度。我们还描述了对含时参考平衡态的超前修正，一般来说，它是g阶的。该理论在模型哈密顿量的数值计算中得到了很好的证实，为此，我们使用了一个数值连接的集群扩展和全精确对角化。
2019-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Absence of Thermalization in Finite Isolated Interacting Floquet Systems
传统观点认为，孤立的相互作用周期驱动（Floquet）系统的长时间行为是一个无特征的最大熵状态，其特征是无限的温度。努力阻挠这个无趣的固定点包括添加足够的无序，以实现Floquet多体局域相或工作在一个狭窄的区域的驱动频率，以实现玻璃状的非热行为在很长的时间。在这里，我们表明，在清洁系统的Floquet本征态可以表现出非热行为，由于有限的系统尺寸。我们考虑一个一维的无自旋费米子系统与最近邻相互作用的相互作用项驱动。有趣的是，即使没有静态组件的相互作用，quasienergy频谱包含间隙和一个显着的分数的Floquet本征态，在所有quasienergy，有非热平均doublon密度。我们表明，这种非热行为出现，由于紧急可积性在大的相互作用强度，并讨论了如何打破与系统大小的幂律依赖的可积性。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Control of dynamical phase transitions and non-ergodic relaxation via spinor phases
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）；The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文通过旋量相位调控研究动态相变和非平衡弛豫，提出提取相演变的方法并定义序参量，展示从单次实验数据推断自旋相互作用的技术，以及通过操控旋量相位实现非平衡热化动力学研究。
2026-05-01 cond-mat.quant-gas
Thermalization and Heating Dynamics in Open Generic Many-Body Systems
在过去的十年里，我们对孤立量子系统热化的理解取得了显著的进展。将本征态热化假设与量子测量理论相结合，将量子热化框架扩展到开放多体系统。一个通用的多体系统进行连续观测示出热化在一个单一的轨迹水平。我们表明，非幺正性质的量子测量的原因是在孤立系中看不见的几个独特的热化机制。我们提出的数值证据，我们的研究结果，通过应用我们的理论，可以在实验中实现原子腔系统和量子气体显微镜的特定模型。我们的理论提供了一个通用的方法来确定的有效温度的量子多体系统的Lindblad主方程，因此应适用于噪声动力学或耗散系统耦合到非热马尔可夫环境以及连续监测系统。我们的工作提供了另一种见解，为什么热力学如此普遍。
2018-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization of a weakly interacting Bose gas in a disordered trap
之前我们用数值方法证明了，当凝聚体的愈合长度$ξ$短于无序的相关长度$σ_{D}$时，热化可以发生在具有无序谐波陷阱的振荡玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中[例如，参见Phys. Rev. A \textbf{82}，033603（2010）中报道的实验]。在这项工作中，我们调查的弱相互作用或安德森局域化制度$ξ>σ_{D}$，并表明，振荡的BEC也可以表现出从非平衡到平衡的弛豫过程。在这样一个孤立的量子系统中，能量和粒子数是守恒的，无序诱导了向热力学平衡的不可逆演化。热力学平衡由最大熵$S\left[n_{k}\right]$证明，其中波作用谱$n_{k}$遵循Rayleigh-Jeans分布。此外，不同于单调不可逆的热化到平衡过程，Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou递归出现在该系统中，表现为非平衡熵的振荡。
2018-07-29 cond-mat.quant-gas
Divergence of thermalization rates driven by the competition between finite temperature and quantum coherence
本文利用光晶格中的超冷原子实验发现温度趋近零时量子物质热化速率发散，并揭示量子相干与玻色受激增强诱导发散、有限温度与多体相互作用抑制发散的竞争机制。
2024-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum scars and regular eigenstates in a chaotic spinor condensate
本文研究混沌旋量凝聚体中量子多体疤痕与规则本征态，揭示规则态违反热化假说而混沌态受经典不稳定周期轨道疤痕化，并提出自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体验证方案。
2023-06-17 cond-mat.quant-gas
Thermalization near integrability in a dipolar quantum Newton's cradle
具有可积动力学的孤立量子多体系统一般在远离平衡态时不会热化。当一个扰动这样的系统远离可积点，热化集，但从可积到热化行为的交叉的性质是一个未解决的和积极讨论的问题。我们探讨这个问题，通过研究的动力学的动量分布函数在偶极量子牛顿摇篮组成的高磁性镝原子。这是通过创造第一个具有强磁偶极-偶极相互作用的一维玻色气体来实现的。这些相互作用提供了可调性的强度的可积性破坏扰动和近可积动力学的性质。我们提供的第一个实验证据表明，热化接近一个强相互作用的可积点发生在两个步骤：prethermalization其次是近指数热化。精确的数值计算的两个梯级晶格模型产生类似的两个时标的过程，这表明这是通用的强相互作用的近可积模型。此外，测得的热化率与无参数的理论估计是一致的，其基础是确定主导热化的碰撞类型。通过提供可积和不可积动力学制度之间的可调性，我们的工作揭示了孤立的量子多体系统热化的机制，以及热化开始的时间结构。
2018-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Dynamical thermalization of interacting fermionic atoms in a Sinai-oscillator trap
本文用数值方法研究了孤立的Sinai振子阱中相互作用冷费米子原子的动力学热化问题。该系统的特点是单粒子动力学的量子混沌制度。我们表明，对于一个多体系统的冷原子的相互作用，具有一定的量子混沌边界以上的Aberg标准的强度，导致费米-狄拉克分布和弛豫的多体初始状态的热化状态，在没有任何接触的热态。我们讨论了这种动力学热化的性质及其与洛施米特-玻尔兹曼争端的联系。
2019-07-15 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Finite-Size Scaling Analysis of the Eigenstate Thermalization Hypothesis in a One-Dimensional Interacting Bose gas
利用代数Bethe标度方法计算Lieb-Liniger模型的关联函数，对孤立量子系统中可能存在的本征态热化假设（ETH）进行了有限尺寸标度分析.我们发现，虽然ETH在强意义下不成立，但它在弱意义下仍然成立，即使对于可积系统也是如此。基于有限尺寸标度分析的结果，我们比较了弱ETH对热化的贡献与另一种热化机制典型性的贡献，并指出前者对后者的贡献仅为对数修正.
2012-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Alternatives to Eigenstate Thermalization
一个初始纯态的孤立量子多体系统，如果满足本征态热化假设（ETH），将达到热平衡。我们考虑已经提出的ETH的替代品。我们首先证明了冯·诺依曼的量子遍历定理依赖于一个基本上等价于ETH的假设。我们还研究了是否，突然淬火后，特殊类的纯态可以导致系统的热行为，不服从ETH，即可积系统。我们找到了这样的例子，但仅限于在淬火之前服从ETH的初始状态。
2012-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite-size scaling of eigenstate thermalization
根据本征态热化假设（ETH），即使是孤立的量子系统也可以热化，因为典型观测量的本征态到本征态的涨落在大系统的极限中消失了。当然，孤立系本质上是有限的，计算这些量的主要方法是通过有限尺寸系统的数值计算。因此，本征态期望值的波动的有限尺寸标度是ETH的中心方面。在这项工作中，我们提出的数值证据表明，对于一般的不可可积系统，这些波动规模与一个普遍的幂律$D^{-1/2}$与尺寸$D$的希尔伯特空间。我们提供启发式的论点，在相同的精神，作为ETH，解释这个普遍的结果。我们的结果是基于三个家庭的模型，和每个模型的几个可观的分析。每个家庭包括可积的成员，我们展示了如何系统的大小，在那里的普遍幂律变得可见的是由接近可积性的影响。
2014-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Relaxation dynamics of ultracold bosons in a double-well potential: Thermalization and prethermalization in a nearly integrable model
数值研究了双势阱中相互作用玻色子孤立量子系统在可积性破缺猝灭后的弛豫动力学。使用统计的频谱，我们确定的postquench哈密顿量的非混沌和接近可积性在很宽的范围内的相互作用参数。我们证明了该系统的本征态热化假设（ETH）的上下文中表现出热化。我们还探讨了初始状态离域的postquench哈密顿量的本征态，即使是从中间的频谱的能量。我们观察到不同的制度的平衡过程取决于初始能量。对于低能量，系统在单个步骤中迅速弛豫到热状态。随着能量的增加，对中间的频谱，弛豫动力学表现出预热化和亚稳态的寿命增长。占据数和冯诺伊曼熵在模式划分系统的时间演化的弛豫动力学分析的基础。
2015-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Spontaneous irreversibility and objective thermalization in stochastic modifications of quantum theory
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
通过引入量子理论的随机扩展，使宏观孤立系统客观热化，并满足涨落-耗散关系，实现自发不可逆性和量子-经典交叉动力学。
2026-06-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum turbulence, superfluidity, non-Markovian dynamics, and wave function thermalization
本文以孤立 Unitary Fermi Gas 为对象，在统一理论框架下研究量子涡旋晶格经缠结、重联和 Kelvin 波激发走向热化的非马尔可夫非平衡动力学。
2024-10-03 cond-mat.quant-gas nucl-th
Does an isolated quantum system relax?
统计力学是物理学中最全面的理论之一。从一壶沸水到量子多体系统的复杂动力学，它成功地将原子和分子的微观动力学与物质的宏观性质联系起来。然而，统计力学只描述了系统的热平衡情况，并没有一个通用的框架来描述如何达到平衡或在什么情况下可以达到平衡。这个问题在量子力学中尤其具有挑战性，在量子力学中，幺正性似乎使热化的概念违反直觉。随着超冷量子气体的控制和探测实验的快速进展，这个问题已经成为详细的实验研究所能达到的目标。在这些笔记中，我们提出了一系列的超冷一维玻色气体的实验，这提供了新的见解这一基本问题。
2016-01-08 cond-mat.quant-gas
Bi-directional universal dynamics in a spinor Bose gas close to a non-thermal fixed point
我们数值研究了孤立的一维铁磁自旋1玻色气体的普适标度动力学。在远离平衡的初始状态下制备系统，同时粗化和精炼被发现能够实现和表征接近非热固定点。根据$L_Λ(t)\sim t^{\, β}$在时间上缩放的宏观长度尺度，其中$β\simeq 1/4$量化自旋织构尺寸的粗化。同时，这些纹理中的扭结状缺陷经历了一个细化过程，该过程通过收缩微观长度尺度$L_λ\sim t^{\, β'}$测量，其中$β'\simeq-0.17$。这些标度演化的组合使得孤立系中的粒子和能量守恒成为可能，并构成动量空间中的双向输运。粗化指数$β$的值表明动力学属于一维XY模型的扩散粗化的普适类。然而，普遍的动量分布函数表现出非线性传输标记之间的区别扩散粗化和非热固定点的方法在这里考虑的孤立系。这强调了通用标度函数在分类非热固定点方面的重要性。目前的量子气体实验有望获得预测的双向标度。
2018-12-20 cond-mat.quant-gas hep-ph nlin.PS
Inflationary quasiparticle creation and thermalization dynamics in coupled Bose-Einstein condensates
双势阱中的玻色气体表现出真正的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）振幅，并且最初表现出约瑟夫森振荡，是孤立的非平衡多体系统的原型。通过求解含时Keldysh-Bogoliubov方程，我们研究了该系统的准粒子产生和热化动力学。我们发现雪崩般的QP创建由于BEC和QP振荡之间的参数共振，然后缓慢，指数松弛到热状态在升高的温度下，由初始激发能的振荡BEC以上的基态控制。由于QP和BEC振荡的有效解耦，两个制度之间的交叉发生。这种动力学类似于早期宇宙模型中的基本粒子产生。在我们的设置热化发生，因为BEC作为一个巨正则水库的准粒子系统。
2016-05-18 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quench dynamics of 1D Bose gas in an optical lattice: does the system relax?
理解弛豫过程是非平衡态量子物理中最重要的未解决的问题。目前的理解主要关注的是一个孤立的量子多体系统是否以及如何热化。然而，对于热化发生的条件和时间尺度还没有明确的认识。本文采用多组态含时Hartree方法求解含时多玻色子薛定谔方程，从{ \it {ab initio}}的角度模拟了光晶格中一维玻色气体的猝灭动力学.我们直接的超流体（SF）莫特绝缘体（MI）过渡进行两个独立的淬火：相互作用淬火时，相互作用强度瞬间改变，和晶格深度淬火的晶格深度突然改变。我们表明，虽然玻色-哈伯德模型预测相同的物理，一般的多体治疗显示两种情况下的显着差异。我们观察到，晶格深度淬火表现出一个大的时间尺度，达到MI状态，并显示出振荡相位振荡复苏动力学和完全没有热化，揭示通过分析的时间演化的减少的单体密度矩阵，两体密度，和熵产生。与此相反，相互作用淬火示出了一个快速过渡到MI状态，并示出了一个明确的签名热化强淬火值。我们提供了这些差异的物理解释，并规定了热化所需的时间的解析拟合公式。
2018-07-24 cond-mat.quant-gas
Deriving the Eigenstate Thermalization Hypothesis from Eigenstate Typicality and Kinematic Principles
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学量子科学工程研究院）
本文通过特征态典型性原理和运动学原理推导出特征态热化假说，揭示其在量子混沌多体系统中的有效性及熵、几何和混沌的作用。
2025-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bridging quantum many-body scar and quantum integrability in Ising chains with transverse and longitudinal fields
量子多体痕（QMBS）和量子可积性（QI）是孤立系本征态热化假说（ETH）被打破的两种不同机制。在这项工作中，我们揭示了一个光滑的路线，连接这两个ETH打破机制的伊辛链与横向和纵向领域。具体地说，从初始Ising反铁磁态出发，我们发现通过同时改变Ising耦合（$J$）和纵向场（$h$）而保持它们的比值不变，动力学系统经历了从QMBS到QI的平滑的非热交叉，这对应于具有任意最近邻排斥的Rydberg哈密顿量.偏离这个比例，我们进一步确定了一个连续的热化轨道（$h,J$）平面，正是由伊辛过渡线，这表明热化和量子临界点之间的密切关系。最后，我们绘制出一个完全不同的动力学相图从一个初始的铁磁状态，热化被证明是同样促进的共振自旋翻转在特殊的比例$J$和$h$。通过桥接伊辛链中的QMBS和QI，我们的结果证明了ETH在更广泛的物理环境中的击穿，这也提出了一种通过非平衡动力学中的热化来表征量子相变的替代方法。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of Stark many-body localization without disorder
热化是统计物理中一个普遍存在的过程，在这个过程中，少体观测的细节被洗掉，而有利于一个无特征的稳态。即使在孤立的量子多体系统中，限于可逆动力学，热化通常也占上风。然而，在这些系统中，存在另一种可能性：多体局域化（MBL）可以导致非热状态的保存。虽然长期以来，无序一直被认为是这种现象的重要组成部分，但最近的理论工作表明，具有均匀增加的场（但没有无序）的量子多体系统也可以表现出MBL，导致“斯塔克MBL”。“在这里，我们在捕获离子量子模拟器中实现了斯塔克MBL，并展示了它的关键特性：停止热化和相关性的缓慢传播。定制的离子自旋之间的相互作用在一个有效的场梯度，我们直接观察到它们的微观平衡的各种初始状态，我们应用单点控制来测量自旋链的不同区域之间的相关性。此外，通过设计一个变化的梯度，我们创建了一个无无序系统与共存的长寿命热化和非热区域。结果表明，MBL意想不到的一般性，与热化的基本要求和工程长寿命的非平衡量子物质的潜在用途的影响。
2022-05-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universality class of a spinor Bose-Einstein condensate far from equilibrium
本文通过淬火二维铁磁自旋子玻色气体实验，利用自旋关联函数的时空标度指数对远离平衡的普适粗化动力学进行分类，揭示了普适类由序参量对称性和拓扑缺陷动力学决定。
2025-01-03 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body localization, thermalization, and entanglement
热化量子系统通常用平衡态下的统计力学来描述。然而，并不是所有的系统都属于这一类，多体局域化提供了一种在强无序系统中热化失败的通用机制。多体局域化（MBL）系统在非零温度下保持完美的绝缘体，其不热化，因此不能使用统计力学描述。在这次学术讨论会上，我们回顾了MBL系统研究的最新理论和实验进展，重点是纠缠和非平衡实验探针，如量子猝灭提供的新视角。从理论上讲，MBL系统表现出一种新的鲁棒可积性：出现了一组广泛的准局部运动积分，这为热化的崩溃提供了一个直观的解释。基于准局域运动积分的描述被用来预测MBL系统的动力学性质，如量子纠缠的扩展，局域观测量的行为，以及对外部耗散过程的响应。此外，MBL系统可以表现出本征态跃迁和热力学平衡中禁止的量子级。我们概述了目前的理论理解的量子到经典之间的多体本地化和遍历阶段的过渡，并在该过渡附近的异常运输。在实验上，与外部热库隔离良好的合成量子系统为实现MBL阶段提供了天然平台。我们回顾了最近的实验与超冷原子，囚禁离子，超导量子比特和量子材料，其中不同的签名多体局域化已被观察到。最后，我们列出了突出的挑战和有前途的未来研究方向。
2019-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Many-Body Localization in the Age of Classical Computing
本文综述了经典数值计算下多体局域化（MBL）相的研究现状，指出有限尺寸漂移和输运现象阻碍了对MBL相地位的判定，并强调无序多体系统中热化失效问题仍是核心开放课题。
2025-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
