量子踢转子模型中多体动力学局域化的实验观测

来自Guo等研究人员通过铯原子量子简并样本，首次实验验证了相互作用一维玻色气体在周期性"踢"扰动下呈现多体动力学局域化现象。该研究通过精确调控相互作用强度，发现在非相互作用和强相互作用两种极限条件下均存在局域化特征，为理解量子系统与经典混沌世界的边界提供了新视角。

　　

量子踢转子(quantum kicked rotor)作为量子物理学的标志性模型系统，其独特之处在于展现出动量空间的安德森局域化(Anderson localization)现象。传统理论认为，相互作用的引入会破坏这种局域化特征。然而最新实验研究通过精妙设计的量子体系，向这一认知发起了挑战。

研究团队采用一维约束的铯(Cs)原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)作为研究对象，构建了Lieb-Liniger版本的量子多体踢转子系统。通过施加数百次周期性脉冲的正弦势场扰动，并精确调控原子间相互作用强度——从完全无相互作用到强相互作用区域——研究人员意外发现：在初始演化阶段后，系统的动量分布停止扩散，展现出明显的多体动力学局域化(many-body dynamical localization)特征。

这一发现具有双重突破意义：不仅验证了理论预言的相互作用量子系统中的局域化现象，更揭示了量子世界与经典混沌系统之间的微妙边界。当铯原子在周期性"踢"扰动下，即使存在粒子间相互作用，系统仍能保持局域化状态，这一现象为理解量子多体系统的非平衡动力学提供了新的实验依据。