一类独特的耗散诱导相变及其普适特征

将系统耦合到非热环境会深刻影响闭系统的相图，从而产生一类特殊的耗散诱导相变。此类相变使系统脱离其基态并稳定到一个更高能量的定态，使之成为耗散动力学的唯一吸引子。在本工作中，我们提出一种统一的方法论，用以刻画这一普遍存在的现象学及其对开放系统动力学的影响。具体而言，我们分析闭系统的相图（包括对称性破缺相）并探究其对应激发谱。当系统开放后，环境可压倒系统的对称性破缺倾向并改变其序参量。结果，具有相似序参量的孤立不同相变得相互连通，并出现新的相共存区域。有趣的是，在新连通区域中激发通过辛范数（symplectic norm）的改变而不同，这一性质对引入耗散具有鲁棒性。因此，通过耗散稳定区域将系统从一相调谐至另一相时，开放系统涨落呈现出类例外点（exceptional point）情形：涨落变为过阻尼，仅以系统动力学响应函数中符号相反的形式重新出现。过阻尼区域还与涨落的压缩相关联。我们在两个突出例子中展示了此类耗散诱导现象的普遍性，即参量谐振子与光-物质系统。我们的工作厘清了量子相变与其零温开放系统对应物之间的关键区别。