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长程相互作用系统中可调 quantum Mpemba 效应

量子物理 2025-10-16 v1 统计力学 强关联电子

摘要

对称性在许多体系中(平衡与非平衡)均发挥根本作用。量子 Mpemba 效应(QME)——即最初远离平衡的系统可更快热化——可通过如何快速恢复被初始条件破坏的对称性来理解。本文研究具有幂律衰减相互作用的 1 维自旋-1/2 XYZ 模型中的 QME。当外部磁场强度大时,系统在预热 regime 中发展出连续 U(1)U(1) 对称性,使 QME 得以出现。然而,由于霍亨贝格-梅默纳-沃格尔定理,QME 仅在相互作用足够短程时才能发生。这导致外部场、相互作用范围与动态对称性恢复之间的相互作用。我们系统性地探索这一相互作用并分析 QME 随由初始态决定的有效温度的依赖性。我们的结果表明,QME 可通过长程相互作用实现调控,可在囊禁离子、极分子与 NV 中心的实验平台中被探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12875,
  title  = {Tunable quantum Mpemba effect in long-range interacting systems},
  author = {Andrew Hallam and Matthew Yusuf and Aashish A. Clerk and Ivar Martin and Zlatko Papić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12875},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 8 figures