作为量子动力学探针的失时有序测量

由于人造量子系统实验的巨大进展，探测量子物质的非平衡动力学重新引起了广泛关注。理论上已表明，诸如纠缠熵（EE）增长和失时有序关联子（OTOCs）等动力学量子度量能通过暴露传统度量（如质量输运）不可见的微妙量子特征而提供深刻见解。然而，在实验中测量它们要么需要系统的完全相同副本、与整个系统耦合的辅助量子比特，要么需要对单副本进行多次测量，从而使可扩展性极为复杂，严重限制了其潜力。在此，我们引入一个替代量——失时有序测量（OTOM）——它涉及在系统单副本上测量单一可观测量，同时保留 OTOCs 的显著特征。我们从理论上证明，OTOM 与具有和原系统相同量子统计性质的双倍系统中的 OTOCs 密切相关。利用精确对角化，我们在若干有趣区间（包括混沌和多体局域化系统）的量子自旋链模型中数值模拟了经典质量输运以及通过 OTOC、OTOM 和 EE 计算实现的量子动力学。我们的结果表明，OTOM 能成功揭示经典度量隐藏的量子动力学微妙方面，且关键在于为实验提供了触及它们的途径。