信息来源：缘来物院 发布日期：2026年4月17日

近日，中国人民大学物理学院郭彦良副教授作为共同通讯作者，与浙江大学、因斯布鲁克大学、美国罗彻斯特大学等国际研究团队合作，在多体动力学局域化领域取得重要进展。相关成果以“Origin and Emergent Features of Many-Body Dynamical Localization”为题，发表于国际顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

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研究背景

经典直觉中，持续对系统做功会使其不断吸热升温、最终热化，但量子相干性打破了这一规律：量子受击转子（QKR）在长时间周期驱动后能量趋于饱和，即动力学局域化（DL）。而现实中普遍存在的强相互作用是否会破坏局域化，是量子多体非平衡动力学领域的长期前沿争议。我院郭彦良副教授作为第一作者在《Science》（2025）发表实验研究，报道了多体动力学局域化（MBDL）的相关结果，但是其背后的微观理论机制仍悬而未决。

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核心研究成果

本研究以受击Lieb-Liniger模型为对象，系统性揭示了多体动力学局域化的微观起源与涌现特征，为受驱动量子气体中的多体局域化提供了统一的理论解释：

01扩展格点映射：多体到单体的视角创新

研究团队创新引入扩展的格点映射，将多体含时连续模型映射为单体静态格点模型（类比安德森模型），清晰化了物理图像。数值计算表明：格点模型的在位势能为伪随机数，始终满足洛伦兹分布；其跃迁项在低能区呈指数衰减、高能区呈幂律衰减，且幂律指数与振幅随相互作用增强发生系统性转变——这一非平庸效应此前仅在量子气体基态动量分布中被观测到，且单粒子极限下仅存在指数衰减，凸显了相互作用的核心作用。

02普适幂律结构：驱动与相互作用的协同机制

团队采用Bethe-Ansatz解析方法对二粒子系统精确求解，揭示了幂律衰减的物理起源：外部周期驱动先在不同质心动量本征态间诱导指数型跃迁，相互作用则进一步在相对动量空间中引入幂律型跃迁结构。在弱驱动极限下，团队发展了适用于任意多粒子的跃迁项普适解析公式，证实幂律行为的普适性；同时通过映射模型本征态的逆参与比分析发现，幂律行为在中等相互作用下趋于遍历性，预示多体动力学局域化将在该参数区域率先发生破缺。

03完整相图与实验新方案

团队利用广义分形维度与能级间距统计，直接分析系统Floquet本征态，绘制了受击Lieb-Liniger模型的完整相图：体系在参数空间中存在多体动力学局域化与去局域化两相，局域化在中等相互作用强度及强驱动条件下被破坏；分形维度与能级间距比随相互作用的非单调变化，凸显了多体动力学局域化的涌现特征，验证了映射方法的有效性。

同时，团队提出了非平衡态局域化实验观测方案：通过将无相互作用的玻色气体淬火至有限大相互作用，同时施加周期驱动，可实现局域态动量分布的两种幂律衰减行为，为实验研究多体动力学局域化的微观机制提供了全新路径。

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学术价值与团队介绍

01研究创新与意义

本研究的核心创新在于：以多体本征态为基石，将多体含时系统映射为单体格点模型，首次揭示了多体局域化的微观起源与相互作用诱导的幂律转变特征。该成果不仅为多体动力学局域化提供了统一的理论解释，更为实验观测幂律转变提供了可行方案，为驱动非平衡态的多体动力学局域化研究及调控开辟了全新视角。

02作者与资助信息

浙江大学物理学院博士生杨昂、美国罗彻斯特大学博士后陈泽恺为论文共同第一作者，中国人民大学物理学院郭彦良副教授、浙江大学应磊研究员为共同通讯作者。合作作者包括因斯布鲁克大学Manuele Landini高级研究员、Hanns-Christoph Nägerl教授等。

该研究获得国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、浙江省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1103/q14j-65qd