Preface to the special topic:Non-equilibrium quantum many-body systems

DOI:10.7498/aps.70.230101

在传统固体电子材料中,量子多体物理的研究对象多为处于热力学平衡态(热力学性质)或近平衡态(输运性质)的系统,而对远离热力学平衡态的性质较少涉及.近十年来,由于量子调控技术和测量手段的飞速发展,在凝聚态物理、超冷原子、固态量子信息等领域中涌现出大量新型的人造量子多体系统.通过动态调控物理参数,或者将系统耦合上非平衡的环境,人们可以将这类量子多体系统驱动到远离平衡态的状态.由于其独特的性质,这类新型量子关联体系会演生出一些与传统平衡态多体系统完全不同的新现象与新物理,很多重要的物理概念(如拓扑序、自发对称破缺、普适类)在非平衡物理的框架下可能被赋予新的内涵.同时,由于量子技术的飞速发展,理解这类复杂系统对于以量子计算和量子调控为代表的新一代量子科学技术的发展具有重要的现实意义.

非平衡量子多体系统是一个崭新的研究领域,其中有大量的未解之谜.由于其具有强关联和非平衡的双重困难,人们对这一系统的认知极其有限.同时,非平衡量子关联体系的研究范围不局限于某一特定的物理分支,而是涉及凝聚态物理、原子分子物理和量子光学、量子信息与量子计算、非平衡统计物理等诸多现代物理学的前沿领域.这些不同体系中涌现出来的非平衡量子关联现象,既融合了各自体系的不同特征,又展现出普适的一般规律.我……