XY自旋链中的纠缠不对称性与量子Mpemba效应

纠缠不对称性是最近引入的用于度量扩展量子系统某一部分中对称性被破坏程度的一个量。它已被用于分析在保持该对称性的哈密顿量下，全局量子淬火后破缺对称性的非平衡动力学。在本工作中，我们以打破 $U(1)$ 粒子数对称性的 XY 自旋链的基态为例，对平衡态下的纠缠不对称性进行了全面分析，并从超导库珀对的角度给出了其物理解释。我们还考虑了从该基态淬火到保持被破缺的 $U(1)$ 对称性的 XX 自旋链的情形。在这种情况下，纠缠不对称性揭示出初始对称性破缺越严重，其在子系统中恢复得可能越快，这是一种令人惊讶且反直觉的现象，属于量子 Mpemba 效应的一种类型。我们获得了基于库珀对的纠缠不对称性准粒子图像，由此推导出在该系统中观测量子 Mpemba 效应的微观条件，为最近提出的任意可积量子系统判据提供了进一步支持。此外，我们发现支配对称性恢复的幂律依赖于初态是否临界而呈现不连续变化，从而导致强 Mpemba 效应和弱 Mpemba 效应等新形式。