开放量子多体系统退相干过程中的准粒子:非相干子

开放量子系统的弛豫动力学由系统的相干哈密顿量动力学和与环境的相互作用引起的耗散动力学之间的竞争决定。因此,理解从相干到非相干区域的转变具有根本意义。我们发现,迄今未被认识的准粒子——非相干子(incoherentons)——描述了掌控开放量子多体系统动力学的刘维尔超算符本征模中这一相干到非相干的转变。此处,非相干子被定义为表示系统密度矩阵的辅助梯子系统中的链间束缚态。刘维尔本征模被分类为具有不同衰减率的组,反映了其中涉及的非相干子数目。我们还引入了一个谱隙——量子相干隙——以分隔不同组的本征模。我们在受退相干作用的晶格玻色子模型中证明了非相干子的存在,并表明当非相干子去禁闭时量子相干隙闭合,这标志着从指数衰减的非相干弛豫到相干振荡弛豫的动力学转变。此外,我们讨论了量子多体系统的退相干动力学如何借由非相干子的产生、局域化与扩散来理解。