具有全连接相互作用的非均匀自旋系综的动力学：破除置换不变性

我们研究了在具有全连接相互作用的自旋系综动力学中引入非均匀初始条件的后果。具体而言，我们的研究涉及制备一组具有不同取向的半经典自旋系综。通过该设置，我们探究此类非均匀初始态对置换不变性破坏的影响。将该方法与自旋均匀对齐的传统初始化场景相比，我们发现自旋系综的动力学现在跨越更广阔的有效希尔伯特空间。这种扩大是由于包含了不同总角动量子空间之间的非对角相干——这一方面通常在全连接自旋动力学的常规处理中缺失。从概念上讲，动态演化可理解为多个均匀子系综在受限子空间中导航的组合。值得注意的是，对初始条件非均匀性敏感的观测量显示出这些非对角相干的明显特征。我们采用这一新视角重新审视 Dicke 模型以及边界时间晶体的原型示例所展现的弛豫现象。有趣的是，以非均匀初始条件初始化的系综与集体动力学的规范实例相比可表现出独特行为。这些行为包括新型无能隙激发的出现、因超辐射而具有修饰频率的极限环的显现、频率锁定或拍频同步的实例，甚至在动力学中引入“额外”维度。最后，我们简要概述了我们的发现在现代腔量子电动力学 (QED) 平台背景下的潜在影响。