用动力学方法测量量子多体平衡态关联（英文）

作者：梁力搏; 郑炜; 姚睿骁; 郑钦佩; 幺志远; 周天罡; 黄琪; 张中弛; 叶继来; 周小计; 陈徐宗^*; 陈文兰^*; 翟荟^*; 胡嘉仲^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(24): 2550-2556.

本文发现一种被命名为非绝热线性响应理论的新的动力学探测手段,其可用于探测量子多体体系的关联性质.理论研究指出可以通过非绝热的改变量子多体体系的哈密顿量,测量其观测量和平衡态时的差异,从而获得该体系的多体关联信息.这个差异和非绝热变化的路径或历史是无关的,只和末态的平衡态性质相关,因此具有非常强的普适性.本文还将这个新理论应用到超冷原子光晶格的实验平台上,通过改变光晶格的深度并测量冷原子在晶格中准动量的分布验证了该理论.实验发现观测量和平衡态的差异只和末态光晶格深度相关,在超流、莫特绝缘体、量子相变区域具有不同的动力学表现.通过测量这类动力学性质,可以确定该体系在平衡态时是否具有一个良好定义的准粒子激发.这种新的探测方案还可以被应用到更广泛和复杂的物理体系,用以探测体系的关联特性,确定体系是否具有良好定义的准粒子激发.

• 单位
  北京大学; 中国科学技术大学; 中国科学院; 低维量子物理国家重点实验室; 清华大学