长程相互作用系统中从斥力到引力相互作用quench的无界熵产生与剧烈碎片化

我们研究了一种一维长程相互作用玻色气体的非平衡动力学，其相互作用随距离衰减为$r^{-\alpha}$($0.5<\alpha<4.0$)。我们调查当相互作用突然从强斥力切换为强引力时的特殊动力学，这一程序在具有接触相互作用的系统中已知可生成超Tonks-Girardeau气体。我们发现，通过复杂的中间动力学实现松弛，表现为剧烈碎片化和混沌脱致。我们建立，松弛状态表现出经典气体特征，与无界熵产生相关的渐近状态相吻合。相图显示量子气体与混沌经典气体之间存在指数边界。我们展示了该动力学的普适性，同时也为自旋无费米子系统提供了类似结果。较弱的quench程序可对松弛过程施加一定控制，诱导初始熵增长较慢。我们研究表明，可调长程相互作用系统的复杂松弛行为可能在当代实验中实现，例如在捕获离子或Rydberg原子中。