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预热化分子超冷等离子体中的动力学控制:局域耗散驱动全局弛豫

量子气体 2026-05-22 v2 无序系统与神经网络 强关联电子

摘要

预热化是多体系统动力学中的一个重要阶段,当强耦合在由能隙或其他守恒量限制的子空间中驱动准平衡态,使其与热力学平衡分离时发生。在此,我们报告了在一氧化氮态选择里德伯气体雪崩后形成的分子超冷等离子体中,出现的一种持久的弛豫受阻预热化状态的迹象。电子碰撞混合轨道角动量,将里德伯分子散射到非常高\ell的态。自发预解离纯化了这种非贯穿特性,在nn \approx \ell的等离子体态(测量到的n>200n>200)与=0,1\ell = 0, 1和2的贯穿态之间产生了一个巨大的能隙。没有里德伯电子的贯穿,就无法演化到N原子和O原子的统计平衡态,而这个能隙会阻止弛豫达一毫秒或更长时间。在临界相演化过程中,平衡NO+^+电荷的电子表现得如同在预热化相中局域化,在桥接这个能隙方面作用甚微。然而,施加弱射频场会因电子碰撞而促进显著的弛豫。在完全不同的尺度上,激发预热化系综中极少数分子的量子态跃迁,对驱动整个系统趋向平衡起到了更大的作用。我们将其归因于在预热局域化系综中,一小部分态增加了耗散特性。利用林德布拉德主方程,我们为一个开放量子系统的玩具模型展示了性质上类似的动力学,该模型由一组局域化的自旋组成,耗散作用在单个位点上局域地发生。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.08433,
  title  = {Dynamical control in a prethermalized molecular ultracold plasma: Local dissipation drives global relaxation},
  author = {Ruoxi Wang and Amin Allahverdian and Smilla Colombini and Nathan Durand-Brousseau and Kevin Marroquın and James Keller and John Sous and Abhinav Prem and Edward Grant},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.08433},
  year   = {2026}
}