相干性的涌现与量子相变动力学

量子相变的动力学构成了现代多体物理中最具挑战性的问题之一。在此，我们通过观察穿越莫特绝缘体到超流体量子相变时相干性的涌现，在一个干净且可控的超冷原子装置中研究了一个典型例子。在一维 Bose-Hubbard 模型中，我们发现实验观测与数值模拟在所得相干长度上完全一致。从而，我们对这一强关联系统执行了 largely certified 的模拟量子模拟，超越了自由准粒子区域。在实验上，我们还探索了更高维度（此处无经典模拟可用）以及负温度下相干性的涌现。对于中等淬火速度，我们观察到相干长度的幂律行为，让人联想到 Kibble-Zurek 机制。然而，我们发现指数强烈依赖于最终相互作用强度，因此超出了该机制的适用范围。