耗散自旋的拓扑：动力学陈数、热库诱导的非绝热性及量子发电机效应

我们分析了在零温下由欧姆型量子耗散环境诱导的有效磁场中自旋-1/2 的拓扑形变。根据 Bethe Ansatz 结果和变分方法，我们确认在 $\alpha<1$ 的非局域相中陈数保持不变。我们报告了当 $\alpha_c=1$ 时，贝里曲率在赤道处发散，这出现在该模型的局域化 Kosterlitz-Thouless 量子相变处。最近的量子电路实验设计了时间上的非平衡协议，通过测量（准）绝热非平衡自旋期望值来获取平衡态的拓扑性质。应用数值精确的随机薛定谔方程，我们发现，对于固定的扫描速度，当自旋-热库耦合增强时，热库诱导了从（准）绝热到非绝热动力学行为的转变。我们还研究了特定区域 $H/\omega_c \ll v/H \ll 1$，其中由非平衡自旋期望值构建的动力学陈数可观测量在 $\alpha=1/2$ 处消失。在此区域，映射到相互作用共振能级模型使我们能够表征动力学陈数在 $\alpha=1/2$ 附近的演化。随后，我们通过与电磁学中的法拉第效应类比，为绝热性的破坏提供了直观的物理解释。我们证明，对自旋的驱动导致热库中产生大量玻色子激发，这反过来强烈影响自旋动力学。最后，我们量化了自旋-热库纠缠，并建立了与热平衡下有效模型的类比。