量子多体系统中纠缠传播的观测

解释广泛量子现象的关键在于理解纠缠如何在多体系统中传播。此外，受控的纠缠分布对量子通信与计算具有根本重要性。在许多情形下，准粒子是量子系统中信息的载体，并预期以由系统相互作用决定的方式分布纠缠。本文报告了在代表 Ising 自旋模型的囚禁离子一维多体量子系统中对磁振子准粒子动力学的观测。利用调节有效相互作用范围以及在单粒子水平上制备和测量量子态的能力，我们观测到了新的准粒子现象。我们首次揭示了准粒子在多体系统中分布的纠缠。其次，对于长程相互作用，我们观测到了准粒子速度的发散以及对于短程相互作用有效的光锥图像的破缺。我们的结果将允许对量子输运、热化、局域化和纠缠增长等广泛现象进行实验研究，并代表了迈向具有可调非线性相互作用的按需准粒子的新量子光学体制的第一步。