旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中功分布熵的普适动力学

在有限时间内驱动量子多体系统穿越量子相变（QPT）一直是物理学不同分支探索各类基本问题的关注点。本文分析了当铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的控制参数在有限时间内被调谐通过临界点时，潜在的 QPT 如何影响功分布 $P(W)$。我们表明，随着驱动时间 $\tau$ 的增加，功分布会发生剧烈变化。为捕捉功分布的特征，我们分析了 $P(W)$ 的熵，并发现熵作为 $\tau$ 的函数在演化中存在三个不同区域。具体而言，在极短 $\tau$ 区域，熵对驱动时间不敏感；在中等 $\tau$ 区域，熵呈现普适的幂律衰减。特别地，熵的幂律标度符合著名的 Kibble-Zurek 机制。在大 $\tau$ 区域，绝热微扰理论的有效性导致熵按 $\tau^{-2}\ln\tau$ 衰减。我们的结果验证了功分布熵对于理解临界动力学的有效性，并为实验研究量子多体系统中的非平衡性质提供了替代途径。