双阱中超冷玻色系综的杂质诱导量子混沌

我们证明，囚禁于一维（1D）双阱（DW）势中的超冷多体玻色系综可因单个杂质的存在而展现混沌动力学。非平衡动力学由杂质-玻色相互作用的猝灭触发，并通过两阱间玻色布居不平衡的演化予以说明。虽然猝灭后相互作用强度的增加总是促进玻色布居不平衡的无规运动，但当杂质初始布居于高激发态时，该运动再次变得规则。此种可积到混沌（ITC）转变被相应线性纠缠熵的瞬态动力学完整刻画，其无限时间平均值进一步表征了混沌边界，并暗示了由杂质诱导的有效玻色-玻色吸引的存在。为阐明所观测 ITC 转变的物理起源，我们针对该混合系统详细进行了关于能谱与本征态的谱分析。具体而言，随种间相互作用强度变化观察到两种显著谱行为：低能谱中发生避免能级交叉，而高能谱中能级具带状结构且带内等距。这导致低能本征矢显著离域，进而解释了玻色动力学的混沌性质。相比之下，那些高激发态与非相互作用可积基高度相似，这解释了玻色种类可积性的恢复。最后，我们讨论了诱导的玻色-玻色吸引及其对玻色动力学的影响。