一维硬核玻色子系统中的保真度、Rosen-Zener动力学、熵和退相干

我们研究了一维硬核玻色子系统在存在交错符号的局域势（奇偶位交替符号）下的非平衡动力学，该系统表现出从超流相到所谓的“莫特绝缘体”相的量子相变。基态量子保真度在量子临界点处出现尖锐凹陷，而保真度敏感度在该点发散，其标度由量子相变的关联长度指数给出。然后，我们研究了该玻色子系统在淬火后的演化：根据半Rosen-Zener方案，将交错势的幅度从零（超流相）变为非零值（莫特绝缘体相），或者根据全Rosen-Zener方案将其恢复至初始值。在最终莫特绝缘体相（半Rosen-Zener淬火后）中计算了局部冯·诺依曼熵密度，发现由于从系统量子临界点开始淬火导致最终态产生缺陷，该熵密度小于平衡值（$\log 2$）。我们还简要讨论了全Rosen-Zener淬火方案，其中系统通过中间莫特绝缘体相最终处于超流相，并计算了超流的减少以及最终态中残余局部熵密度的非零值。最后，通过计算当硬核玻色子链从超流相开始按半Rosen-Zener方案演化时退相干因子的时间依赖性，研究了初始处于纯态的量子比特（全局弱耦合到硬核玻色子系统）的相干性损失。将该结果与半Rosen-Zener方案的突然淬火极限进行了比较，在突然淬火极限下可以推导出退相干因子的精确解析形式。