开放量子系统中强到弱自发对称性破缺的普适动力学标度
介观与纳米尺度物理
2026-04-16 v2 强关联电子
量子物理
摘要
强到弱自发对称性破缺(SWSSB)定义了一种混合态物质相——没有纯态对应物——其中非线性可观测量(如Rényi-2关联函数)发展出长程有序,而常规线性关联仍保持短程。这里我们研究了一维开放量子系统中SWSSB的出现,该系统由林德布拉德演化支配,其中转变时间随系统尺寸发散,且SWSSB仅在稳态中渐近出现。通过追踪Rényi-2关联长度在晚期的增长,我们发现了一个完全由林德布拉德算符的对称性类控制的普适动力学区域。与晚期动力学由低能李乌维林谱支配的传统预期相反,我们发现SWSSB转变的时间依赖性——指数型与代数型——仅由对称性决定,与林德布拉德算符的细节无关,包括李乌维林谱是有能隙还是无能隙。对于对称动力学,Rényi-2关联长度随时间呈指数增长——即使谱是无能隙的——产生有效的转变时间,并能够快速制备 SWSSB稳态。相比之下,U(1)对称动力学表现出代数标度,具有依赖于填充的动力学指数:有限填充下的弹道增长()在零填充极限下交叉到扩散标度()。这些结果确立了对称性——而非谱隙结构——作为SWSSB晚期动力学标度的控制原理,并为开放量子系统中的非平衡对称性破缺开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2603.06363,
title = {Universal Dynamical Scaling of Strong-to-Weak Spontaneous Symmetry Breaking in Open Quantum Systems},
author = {Chang Shu and Kai Zhang and Zhu-Xi Luo and Yizhi You and Kai Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06363},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 6 figures