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由刘维尔趋肤效应实现的量子庞图斯-姆潘巴效应

量子物理 2026-02-17 v1 无序系统与神经网络

摘要

我们揭示了一种在具有非对称非相干跳跃和相干边界耦合的耗散紧束缚链中,由刘维尔趋肤效应实现的量子庞图斯-姆潘巴效应。由非互易耗散引起的趋肤效应将弛豫模式局域在系统边界附近,并产生了非正交的谱几何结构。虽然这种非正规性通常与慢弛豫相关,但我们证明它可以通过一个两步协议反而加速弛豫——从而实现量子庞图斯-姆潘巴效应。具体来说,我们考虑一个具有相干跳跃 JJ、非对称非相干跳跃 JRJLJ_{\rm R} \neq J_{\rm L} 以及可控端到端耦合 ϵ\epsilon 的一维开放链。对于 ϵ=0\epsilon=0,系统表现出刘维尔趋肤效应,左右本征模式局域在相反的边缘。我们比较了两种朝向相同稳态的弛豫协议:(i) ϵ=0\epsilon=0 的直接弛豫,以及 (ii) 一个两步(庞蒂斯)协议,其中在弛豫之前,一个短暂的相干演化将激发传递到晶格另一端。尽管两者具有相同的渐近衰减率,但两步协议由于与缓慢的边界局域刘维尔模式的重叠减少而弛豫显著更快。当 JR=JLJ_{\rm R}=J_{\rm L} 时,即趋肤效应消失时,该效应消失。我们的结果揭示了边界诱导的非正交性与协议依赖的弛豫加速之间的清晰联系,为控制开放量子系统中的耗散和瞬态动力学提供了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.14083,
  title  = {Quantum Pontus-Mpemba Effect Enabled by the Liouvillian Skin Effect},
  author = {Stefano Longhi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14083},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 6 figures, submitted for the special issue on "Mpemba Effects and Anomalous Nonequilibrium Relaxations in Classical and Quantum Systems", J. Phys. A