在冷原子体系中可控地引入耗散效应。

　　本报讯 “线性响应”是近代物理学的重要基石之一。1957年著名日本理论物理学家久保提出的久保公式奠定了线性响应理论的数学基础。这一理论将物理系统对外部微扰的动力学响应与其平衡态下的关联函数联系起来，为实验提取物理系统的平衡态性质提供了理论基础。
　　清华大学高等研究院翟荟教授课题组推广了线性响应理论，把可控的耗散作为探测系统关联性质的新的“探针”。他和合作者将久保公式推广到系统对耗散的动力学响应，并发现这种响应可以揭示系统平衡态的另一类关联函数。该成果以“非厄米线性响应理论”为题，于2020年5月发表在《自然·物理》（Nature Physics）期刊上。国际同行在后续研究论文中指出，这是1957年久保公式提出以来，首次被推广到非厄米扰动。
　　清华大学物理系陈文兰副教授课题组用光晶格中的超冷铷87原子构筑了一维量子气体系统，并在其中可控地引入耗散，观察到原子数随耗散持续时间表现出亚指数衰减行为。实验通过改变耗散强度、原子间相互作用强度和体系的温度，发现亚指数因子仅与体系的相互作用强度有关，与耗散强度无关，并对温度变化表现出鲁棒性。这充分说明这一亚指数因子反应的是系统的内禀属性。该工作还将非厄米线性响应理论从零温领域进一步地推广到了有限温领域，考虑了有限温度和有限作用时间的影响，将亚指数因子和理论计算的系统内禀的临界指数做了精准的对比，从而定量检验了“非厄米线性响应”理论，并首次给出了一维体系临界指数的实验测量。
　　研究成果以“强相关量子气体中的普遍耗散动力学”为题，于2月19日在线发表在《自然·物理》（Nature Physics）期刊上。这一工作定量地检验了翟荟课题组提出的“非厄米线性响应理论”。至此，经过五年的接续努力，清华物理系和高研院从事冷原子物理研究的科研人员，从理论提出到实验验证，完整地发展出“非厄米线性响应”这一新的物理概念。
　　陈文兰、清华大学物理系副教授胡嘉仲和中国工程物理研究院研究员陈宇为该论文通讯作者，清华大学物理系博士生赵雅娟、田野和叶继来为第一作者。（物理系、高研院）