在自旋为 3 的体相偶极晶格系统中探索非平衡量子磁性及热化
量子气体
2019-06-19 v2
摘要
通过孤立量子系统中纠缠的积累来理解量子热化，触及了幺正动力学如何与统计物理相联系的基本问题。在此，我们研究在磁偶极-偶极相互作用下，制备于纯相干自旋态、相对磁场倾斜的宏观 S = 3 自旋系的旋量动力学及其趋向局域热平衡的过程。实验使用三维光晶格中填满的 10^4 个铬原子阵列，实现自旋-3 XXZ 海森堡模型。动力学中量子关联的建立（尤其当角度接近 pi/2 时）得到改进的 Numerical quantum phase-space 方法与理论比较的支持，并进一步由我们观察到的孤立系统在自身动力学下热化、达到与由系统能量决定的温度提取的热系综一致稳态所证实。这表明一种与纠缠熵增长相关的量子热化情形。尽管在我们宏观系统中直接实验测量 Renyi 熵不可行，但与能计算该熵的理论的高度吻合确实指示了纠缠的积累。
引用
@article{arxiv.1803.02628,
title = {Exploring out-of-equilibrium quantum magnetism and thermalization in a spin-3 many-body dipolar lattice system},
author = {S. Lepoutre and J. Schachenmayer and L. Gabardos and B. Zhu and B. Naylor and E. Marechal and O. Gorceix and A. M. Rey and L. Vernac and B. Laburthe-Tolra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.02628},
year = {2019}
}
备注
12 figures