任意晶格上 Ising 模型的动态量子关联及其对退相干的鲁棒性

Ising 模型及其所描述的物理系统在产生用于量子计量和量子信息的纠缠态方面发挥着核心作用。特别是，超冷原子气体、囚禁离子系统和里德伯原子实现了长程 Ising 模型，即使在没有横向场的情况下，也能产生高度非经典的动力学和长程量子关联。在本文的第一部分，我们提出了一个详细的理论框架，用于研究此类系统在 $t=0$ 时刻被驱动进入任意非纠缠非平衡态后的动力学，从而极大地扩展并统一了文献 [1] 的工作。具体而言，我们推导了闭时路径有序关联函数的精确表达式，并利用这些表达式研究了与实验相关的可观测量，例如布洛赫矢量和自旋压缩动力学。在第二部分，利用这些关联函数，我们推导了在同时存在 $T_1$（自发自旋弛豫/激发）和 $T_2$（退相）类型退相干过程的情况下，任意自旋 - 自旋关联函数动力学的闭式表达式。尽管退相干是局部的，但我们的解揭示，Ising 动力学与 $T_1$ 退相干之间的竞争会产生一种涌现的非局部退相效应，从而极大地加剧了量子关联的退化。除了识别这种有害效应的机制外，我们的解还指出了一种通过基于测量的相干反馈来消除该效应的方案。