量子多体动力学局域化现象：强驱动系统可“冻结”能量吸收
—— 近期，因斯布鲁克大学实验物理系 Hanns Christoph Nägerl 组的研究团队在《Science》上公布了一项突破性实验，首次证明在强驱动、强相互作用的量子系统中，量子相干与多体纠缠可彻底阻止能量吸收，从而避免热化。该发现为量子模拟器与量子计算机的热管理提供了全新思路。
日常生活中，持续施加冲击或摩擦往往会导致物体发热——例如手部摩擦、锤击金属。物理学家普遍认为，量子多体系统在连续激励下亦应持续吸收能量并升温。然而，Nägerl 组的最新实验显示，强驱动的量子气体可以进入一种“动力学局域化”状态，完全停止能量吸收。
实验方法制备量子气体
通过极低温（数纳开尔文）冷却强相互作用的原子，形成一维量子流体。
快速周期驱动
用激光光束施加交替开启/关闭的晶格势，实现“脉冲”式的持续激励。
测量动量分布
通过时间飞行技术监测原子动量的演化。
关键发现动量分布“冻结”：在激励初期，原子动量迅速扩散；随后其扩散速率骤停，动能停止增长，系统进入 多体动力学局域化 (MBDL) 状态。
驱动与相互作用不导致热化：尽管外力持续作用，原子之间仍保持强相互作用，但系统未出现能量累积。
量子相干性决定局域化：引入少量随机扰动即可破坏局域化，动量再次扩散，能量随即无穷增长。
“在这个状态下，量子相干与多体纠缠阻止了系统热化与扩散，动量分布基本冻结。” – Hanns Christoph Nägerl “在强驱动且强相互作用的系统中，多体相干竟能完全抑制能量吸收，这与我们的经典直觉背道而驰。” – Lei Ying（浙江大学理论合作者）
对量子技术的启示热化与退相干是量子模拟器与量子计算机面临的主要挑战。MBDL 的发现表明，通过精确调节驱动方式与系统相干性，可在一定条件下实现“无热化”运行。这为设计更稳定、更可控的量子设备提供了实验路径与理论依据。
“这项实验提供了一种可调控且高精度的方式，探究量子系统如何抵御混沌的诱惑。” – Yanliang Guo（实验组第一作者）
研究成果与资助论文已发表在《Science》
资助机构：奥地利科学基金（FWF）、奥地利科研促进局（FFG）、欧盟等
勇编撰自论文"Observation of many-body dynamical localization".Science.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。