两个耦合的完全连通量子 Ising 模型的耗散机制与耗散相变

我们研究了两个耦合的完全连通量子 Ising 模型与环境相互作用的耗散相变。该系统的动力学由 Lindblad 主方程描述，综合了一致的单位演化与非一致的耗散过程，其中单位部分在自洽均场框架下描述，有效作用于每个位置的两个耦合自旋的局部 Hilbert 空间。我们分析两种根本不同类的耗散器。在第一种情况下，跃迁算子定义在均场哈密顿量的瞬时本征基中，并满足详细平衡条件。在此设置下，relaxation 动力学对浸热协议敏感：对哈密顿量进行参数浸热导致常规 relaxation，而对温度进行浸热则引起动力学相变，表现为时间上的非解析行为。然而，在两种情况下，系统都趋于由浸热后参数和浴温度唯一决定的稳态，这接近于均场哈密顿量的热力学 Gibbs 态。因此，耗散相变在与相应平衡相变一致的临界点发生。在相反情况下，当耗散器通过局部自旋升降运算子实现时，稳态是真正的非平衡态，导致显著更丰富的相图。特别地，在系统-浴耦合足够强时，我们观察到一种反复出现的相特征，具有由两个连续耗散相变包围的对称破缺区域。我们的结果揭示了耗散过程的结构如何控制开放量子系统中类似平衡与真正非平衡临界行为的出现。