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量子 Mpemba 效应的几何与恢复:超越弱耦合 regime 的自旋-玻色子模型

量子物理 2026-03-19 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

理解开放量子系统中的松弛动力学是无平衡量子物理的核心问题。本文我们考察量子 Mpemba 效应于自旋-玻色子模型。我们在弱耦合马尔可夫制式下表明,效应的发生在低温下严重取决于距离度量的选择:而在 trace distance 中呈现现象,在量子相对熵中可能消失。超越弱耦合近似后,数值精确模拟完整 system-bath 动力学揭示,耦合增强在 trace distance 中的效应,并在量子相对熵中恢复该效应。在所有尚未达到 delocalized-localized 量子相变的自旋-玻色子耦合下,我们发现该效应在 Bloch 球面上呈现简单几何结构:在激发态半球内,与旋转相关的状态对普遍表现松弛顺序反转。这些结果凸显了几何和 system-environment 相关性在异常量子松弛中的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.17565,
  title  = {Geometry and restoration of the quantum Mpemba effect beyond weak-coupling regime in the spin-boson model},
  author = {P. Chirico and G. Di Bello and G. De Filippis and C. A. Perroni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17565},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 5 figures