論文の概要: Observation of quantum multi-Mpemba effect in a trapped-ion system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.21320v1
- Date: Thu, 23 Apr 2026 06:21:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-24 14:40:06.329973
- Title: Observation of quantum multi-Mpemba effect in a trapped-ion system
- Title（参考訳）: トラップイオン系における量子マルチメンバ効果の観測
- Authors: Gang Xia, Yu-Jie Zheng, Jing Huang, Chun-Wang Wu, Yi Xie, Ting Chen, Wei Wu, Weibin Li, Hui Jing, Jie Zhang, Yan-Li Zhou, Ping-Xing Chen,
- Abstract要約: トラップイオンの緩和力学において,複数軌道交差(マルチME)を実験的に観察した。
我々は,マルチMEを理解するために,緩和速度に基づく理論的枠組みを開発する。
我々の研究は、時間的限界に基づく単純な図を超越し、連続的に量子MEダイナミクスを追跡し、過渡的な量子緩和を記述するための包括的な枠組みを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.907200185393087
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The quantum Mpemba effect (ME) in Markovian systems is conventionally explained by a smaller overlap between the initial state and the slowest decay mode (SDM). Such state, initially farther away from equilibrium or steady state, relaxes faster than closer ones, resulting to a crossing of their trajectories. This picture, by neglecting the transient dynamics, holds in the long-time limit. Here we experimentally observe multiple trajectory crossings (multi-ME) in the relaxation dynamics of a trapped ion. Such novel dynamics takes place in a unusual scenario where the initial state instead has a larger overlap with the SDM. We develop a theoretical framework based on relaxation speed to understand the multi-ME. We show that the initial relaxation speed is governed by the fastest decay mode, which together with the SDM overlap gives a phase diagram that reveals both the occurrence and the types of quantum ME observed in our experiment. Our study goes beyond the simple picture based on the long-time limit, tracks continuously the quantum ME dynamics, and establishes a comprehensive framework to describe the transient quantum relaxation.
- Abstract（参考訳）: マルコフ系における量子Mpemba効果(ME)は、通常、初期状態と最も遅い減衰モード(SDM)の間の小さな重なり合いによって説明される。
このような状態は、当初は平衡状態や定常状態から遠く離れており、より近い状態よりも速く緩和され、結果として軌道が交差する。
この図は、過渡的なダイナミクスを無視して、長時間の限界を保持します。
ここでは、捕捉されたイオンの緩和力学において、複数の軌道交差(multi-ME)を実験的に観察する。
このような新しい力学は、初期状態がSDMとの重なりが大きいという異常なシナリオで行われる。
我々は,マルチMEを理解するために,緩和速度に基づく理論的枠組みを開発する。
初期の緩和速度は最速の減衰モードで制御され、SDMオーバーラップと組み合わせることで、実験で観測された量子Meの出現と種類の両方を示す位相図が得られることを示す。
我々の研究は、時間的限界に基づく単純な図を超越し、連続的に量子MEダイナミクスを追跡し、過渡的な量子緩和を記述するための包括的な枠組みを確立する。
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