近日,6776永利集团硕士研究生王羽婷与张禧征教授在开放量子系统耗散弛豫研究方面取得重要进展,构建了开放Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链单点局域损耗体系的严格快度谱理论,揭示了调控多体最慢弛豫的三种机制。该研究成果以"From local weight selection to Zeno slowdown in an open Su-Schrieffer-Heeger chain with a single local loss"为题发表于Physical Review A。
在Lindblad框架下,工程化耗散已成为非平衡量子模拟的实用调控手段,刘维尔能隙决定体系最长本征弛豫时间。然而,现有研究难以揭示局域缺陷如何选择衰减通道、慢子空间如何随损耗重组,缺少从微扰区连续追踪到芝诺极限的严格理论。
针对上述问题,团队利用三次量子化将含单点损耗的开放SSH链多体Lindblad问题严格约化为带秩一虚杂质的非厄米单体矩阵,其快度谱经费米子子集求和生成完整刘维尔谱;并推导出快度的严格标量久期方程(Chebyshev多项式闭式表达),统一刻画弱、中、强三个损耗区间的刘维尔能隙。

图为模型与严格谱约化示意图:二聚化SSH链体区A格点耦合单一局域损耗通道;三次量子化将多体问题映射为两个等谱快度块,其子集求和生成完整刘维尔谱,能隙由快度最小正虚部决定。
研究揭示了三种弛豫机制。弱损耗区,衰减由损耗点的干净局域谱权重选择,给出普适标度
,拓扑区能隙由边态指数小交叠控制、随链长指数减小。中等损耗区,中心损耗几何借助手征对称性实现权重平衡,团队在
处实现低快度边精确奇异点;其Jordan缺陷性使晚期衰减呈多项式增强,而无低能边缺陷的对照组保持近指数衰减。强损耗区,一个超快缺陷模分离,损耗格点被有效"切除",跨缺陷转移仅为
量级虚过程,给出
的"损耗越强、弛豫越慢"行为。三种机制可在冷原子、超导或光子谐振腔阵列及经典耦合模网络中观测。
本研究所有工作均由6776永利集团独立完成,硕士研究生王羽婷为论文第一作者,其硕士学位论文获评2025年天津市优秀硕士学位论文;张禧征教授为唯一通讯作者。相关研究得到国家自然科学基金(12275193、11975166)资助。
论文链接:https://doi.org/10.1103/99h3-p7rj