我院2024级硕士研究生郭振奇在非厄米准周期系统局域化与相变、强关联多体系统反常弛豫研究中取得重要进展。
进展一:近日,我院2024级硕士研究生郭振奇在非厄米准周期系统局域化与相变研究中取得重要进展。研究成果以“Phase transitions and intermediate phases induced by nearest-neighbor dipolar interaction in a nonreciprocal non-Hermitian extended Bose-Hubbard model”为题,发表于国际权威期刊《Physical Review B》 114, 214301 (2026)。通讯作者为量子光学与量子信息团队王继国教授。

非厄米性、非互易跃迁与粒子间相互作用的交织,为准周期系统中局域化的调控以及涌现相变提供了新的可能性。该研究在二体Fock空间内,系统研究了最近邻偶极相互作用对非互易非厄米准周期扩展Bose-Hubbard模型中两个玻色子能谱结构和局域化行为的影响。研究发现,偶极相互作用将无相互作用系统的单一转变点替换为一个中间迁移率边相。该中间相可以理解为双占据态与最近邻态相继局域化的结果,源于偶极相互作用导致不同二粒子本征态具有不同的能谱阈值和Fock空间局域化阈值。在开边界条件下,双占据态和最近邻态均表现出非厄米趋肤效应,从而在不同相中导致不同的边界积累和弛豫动力学行为。


该工作加深了对非厄米准周期系统中二体Fock空间局域化转变和趋肤效应的理解,为准周期晶格中的非厄米少体物理提供了新的见解,对相关领域的后续研究具有重要参考价值。
论文链接:https://doi.org/10.1103/gklh-w392
进展二:我院2024级硕士研究生郭振奇在强关联多体系统虚时弛豫与反常动力学研究中取得重要进展。研究成果以“Imaginary-time Mpemba effect in the extended Bose-Hubbard model: Energy relaxation versus local observables”为题,发表于国际权威期刊《Physical Review B》114, 245117 (2026)。通讯作者为量子光学与量子信息团队王继国教授。

虚时Mpemba效应描述了一种反直觉的弛豫情形:能量较高的初始态比能量较低的初始态更快地趋近基态。该研究利用严格对角化和Gutzwiller平均场理论,系统研究了在一维和二维扩展Bose-Hubbard模型中的ITME,并关键地将能量弛豫与超流序参量、局域密度和迹距离等其他物理量的弛豫进行对比。严格对角化结果表明,虚时Mpemba效应出现在不同的量子相中,包括超流相和超固相,表明其具有一定程度的普适性。引人注目的是,能量弛豫并不总是与其他物理量的弛豫同步。为进一步阐明自洽平均场动力学,研究团队分析了非弛豫阶段以及目标不动点附近的渐进区域。在一个代表性的ITME案例中,初始能量较高的态表现出更强的第二瞬时激发态贡献和更大的能量衰减率,而目标不动点附近的晚期弛豫则由最慢弛豫模式的振幅所主导。这些结果将谱投影、自洽非线性演化和序参量等联系起来,为强关联多体系统中的反常弛豫提供了新的视角。

该工作深化了对强关联多体系统中反常弛豫机制的理解,揭示了能量弛豫与局域可观测量的弛豫之间可能存在的不同步现象,为强关联多体系统中的反常动力学研究提供了新的视角,也为虚时Mpemba效应在量子多体系统中的进一步探索奠定了重要基础。
论文链接:https://doi.org/10.1103/j57h-pm94