观察受希尔伯特空间碎片限制的量子热化

量子热化在从初等粒子到复杂材料的广泛系统中都发生。处于非平衡状态的量子系统长期以来被认为要么热化，要么保留其初始状态的记忆，但不能两者兼具。本文实现了热化与记忆共存的首次实验，利用 Rydberg 阻塞和促进作用于原子阵列中，对希尔伯特空间进行碎片化，分为指数级的多个不相交子空间。我们发现，受动力学约束的系统产生了源于 $\mathbb{Z}_{2k}$ 初始态类别的量子多体瑕疵，这超越了其他量子系统中已报道的 $\mathbb{Z}_{2}$ 瑕疵。当将多个长程相互作用引入共振时，我们观察到受希尔伯特空间碎片限制的量子热化，在该情况下，热化系统保留了初始配置的特征。有趣的是，属于不同子空间的状态即使具有相同的能量也不会相互热化。我们的工作挑战了量子热化的既定观念，同时解决了热化与记忆之间长期存在的矛盾。这些结果可用于控制量子处理器和量子传感器中的纠缠动力学。