利用 Loschmidt 累积量确定强关联多体系统中的动力学量子相变

动力学相变将临界性的概念扩展到非稳态情形，其特征是时间演化量子系统的宏观性质发生突变。对动力学相变的研究结合了对称性、拓扑性和非平衡物理的各个方面，然而，由于预测大型相互作用量子系统的时间演化存在众所周知的困难，进展一直受到阻碍。在此，我们通过使用 Loschmidt 累积量确定淬火后相互作用多体系统的临界时间来解决这一悬而未决的问题。具体而言，我们研究了相互作用 Kitaev 链和自旋-1 Heisenberg 链中的动力学拓扑相变。为此，我们绘制了复时间的热力学线，其中 Loschmidt 振幅为零，并识别其与虚轴的交点，从而得到淬火后的真实临界时间。对于 Kitaev 链，我们可以准确预测强相互作用如何影响临界行为，强相互作用逐渐移动动力学相变发生的时间。我们还讨论了通过测量初态中的能量涨落来预测量子多体系统第一个临界时间的实验前景，并描述了在具有有限数量量子比特的近期量子计算机上实现我们方法的前景。我们的工作表明，Loschmidt 累积量是揭示强关联多体系统远离平衡动力学的有力工具，并且我们的方法可立即应用于更高维度。