All-to-All interactions via multifractal wavefunction geometry

我们揭示了一种通用机制，说明多曲线quantum wavefunction的内在几何如何生成许多体系统中的effective all-to-all互相作用。通过分析多曲线谱，我们展示，广泛分离的长度尺度的同时参与会创建一种绕过局域相互作用约束的全局连通性。这种nonlocality导致快速信息scrambling，证据为锐利的quantum Fisher信息和bipartite互信息在负tripartite互信息开始时的变化。这种快速scrambling是强chaotic quantum动力学的特征，我们的结果识别出具有多曲线态的系统作为实现此 regime的有力物质平台。更广泛地说，这些结果揭示了一种新范式，即复杂的多尺度wavefunction结构本质上生成long-range连通性，为在强相关量子材料中实现nonlocal行为提供了自然途径。