开放量子系统的非阿贝尔贝里相位：拓扑保护 vs 几何退相干

我们对简并开放量子系统的绝热演化进行了详细的理论分析，其动力学由控制参数空间中随时间涨落的环路所诱导。对于弱系统-浴耦合，确定性基路径周围的涨落服从高斯统计，我们假定量子绝热定理对涨落路径同样成立。我们证明，在涨落平均演化算符中包含有普适的非阿贝尔几何退相干（NAGD）贡献。该算符在本工作提出的所有用于探测NAGD的实验方案中起着关键作用。特别地，我们构建了可完全获取NAGD的干涉测量方案。除动态相位及其涨落导致的因子外，平均演化算符包含平均贝里矩阵。将该非幺正矩阵作极分解，写为幺正矩阵 $V$ 与半正定厄米矩阵 $R$ 之积，可揭示NAGD贡献的物理本质。与传统动态退相干率不同，$R$ 所编码的NAGD本征率依赖于环路取向，且尤其在方向反转时变号。负率意味着相较于仅存在动态退相干时相干性被放大。几何退相干的非阿贝尔特性根植于 $V$ 与 $R$ 的非对易性，并在干涉实验中产生确凿特征。我们还阐明了受拓扑保护的系统为何不显现几何退相干。然而，若无完全保护，几何退相干可能产生且必须被考虑。作为具体应用，我们提出了针对改进型马约拉纳编织装置的自旋回波NAGD探测方案。