近日，物理与力学学院熊波副教授团队在量子多体系统非平衡动力学方面取得重要进展，相关成果以“Algebraic law of local correlations in a driven Rydberg atomic system”为题，发表于《SciPost Physics》。这也是我校在该期刊上发表的首篇学术论文，团队博士研究生王鑫为第一作者，熊波副教授为通讯作者。

理解强关联多体量子系统在非平衡状态下的动力学，是统计物理与量子物理交叉前沿的关键难题，其中关联随时间的建立与传播机制更是研究的核心之一。实验上，里德堡原子阵列凭借其高度可控的相互作用与可编程的晶格结构，已成为模拟量子磁性、探索非平衡动力学的理想实验平台。然而，在具有空间非均匀性的复杂晶格中，关联建立的微观机制尚不清晰，传统理论方法面临显著挑战。

为此，研究团队基于可编程的里德堡原子量子模拟器，利用Magnus展开方法系统研究了非平衡动力学中关联的建立机制。通过严格的解析推导与精确的数值模拟，团队发现关联的建立遵循一个普适的叠加定律：在固定的曼哈顿距离下，两点间的反铁磁关联强度等于所有连接它们的最短路径所贡献的关联的代数和。该定律不受路径等价性、晶格几何构型以及系统驱动方式的影响，展现了很强的鲁棒性。这意味着，即使是大规模复杂量子系统，其关联行为也可通过基本路径贡献的叠加来理解。

这一成果不仅为理解非均匀量子多体系统的动力学提供了新视角，也为量子模拟器中的关联设计与调控奠定了理论基础。

图（1）：Magnus方法得出的最近邻和次近邻关联函数的普遍公式；

图（2）：里德堡格点系统以及各种几何形状示意图。

《SciPost Physics》是国际上一本注重质量与透明度的开放获取期刊，其编委包括 Immanuel Bloch、Sandro Stringari 等多位领域内知名学者。该刊实行公开评审制度，所有审稿意见与作者回复均在网站上公开，保证了评审过程的公正与透明。此外，期刊完全免收出版费，尤其重视理论物理方面的工作。

该研究工作得到中国国家自然科学基金（Grants No.12075175, No.11775178）的支持。论文链接：https://scipost.org/SciPostPhys.19.6.152。

供稿：熊波 编辑：何文卓 审核：何大平