近日,文理学院王烜华博士及合作者在国际学术期刊Physical Review B(113, 045119 (2026))发表题为Thermalization and Mpemba-like patterns in effective temperature dynamics of strongly coupled dissipative quantum chaotic systems的文章,文章入选期刊的编辑推荐 (Editor’s Suggestion)。
这项工作主要研究多体强耦合、量子混沌系统中温度演化的类姆潘巴效应。姆潘巴效应是指冷水有时比热水先结冰的反直觉现象,这个半个多世纪前的发现长期以来引发广泛争议与研究。这项工作通过构建耗散的Sachdev-Ye-Kitaev (SYK)系统的有效温度动力学,展现了系统演化过程中的反常热化现象的普遍性。文章阐述了热化过程中非平衡态演化的复杂路径与统计学机制,并指出传统的Lindblad近似方法无法捕捉此类反常现象的出现。此类量子类姆潘巴效应的存在,暗示自然界中可能普遍存在快速弛豫路径,其机制或许源自深层的非平衡统计,例如文中涉及的非平衡过程中隐藏的时间尺度竞争机制。此外,由于SYK系统与二维引力理论的存在对偶性质,这些发现暗示了与环境发生强相互作用的黑洞在热化过程中可能存在类似反常热力学现象,也为定性理解宇宙早期黑洞与周围介质的强耦合演化提供了新的视角。