提取非平衡量子多体系统的对称性

对称性在我们理解量子多体系统性质方面发挥着关键作用。虽然存在定理和成熟的工具箱用于热力学平衡体系，但关于对称性及其与非平衡动力学关系的了解仍有限。这源于系统的热力学态与其哈密顿量之间的直接关联，而在非平衡动力学中通常不成立。本文提出了一条从数据中识别有效对称性并提取之的途径。我们的方法基于涉及不同空间点数目的关联函数之间的精确关系，这些关系可视为编码系统对称性的（等时）Ward 身份的非平衡版本。我们推导了对称性证言，特别适合对测量或仿真数据在不同时间快照的分析。为演示该方法的潜力，我们将其应用于氙气体的数值和实验数据。我们研究了哈密顿量中被初始状态显式破坏的对称性的动力学恢复问题。惊人地发现，有效的对称性恢复可以在系统达到平衡之前就已发生。我们还使用该方法定义并识别远离平衡的自发对称性破坏，这在应用于非平衡相变方面具有重要意义。我们的工作为从分类和分析量子以及经典多体动力学开辟了新途径，适用于从超冷量子气体到宇宙学等广泛系统。