在物理學(xué)中，“普遍性”是指系統(tǒng)的特性，這些特性與其細節(jié)無關(guān)。建立量子動力學(xué)的普遍性是理論物理學(xué)家的主要興趣之一。現(xiàn)在，來自的研究人員已經(jīng)確定了無序量子系統(tǒng)的這種普遍性，其特征是表面粗糙度和糾纏熵(量子糾纏的一種度量)的單參數(shù)縮放。

現(xiàn)實世界中的多粒子系統(tǒng)通常充滿“無序”或“隨機性”。這反過來又導(dǎo)致了此類系統(tǒng)特有的現(xiàn)象的發(fā)生。例如，強無序系統(tǒng)中的電子會由于破壞性干擾而變得局域化，這種現(xiàn)象被稱為“安德森局域化”。

安德森局部化已經(jīng)在單參數(shù)縮放方面進行了廣泛的研究，其中系統(tǒng)屬性基于一個特定參數(shù)進行縮放。但是，盡管大多數(shù)研究都集中在靜態(tài)特性上，但無序也會顯著影響量子動力學(xué)，例如糾纏動力學(xué)和傳輸現(xiàn)象。

在最近發(fā)表在《物理評論快報》上的一項研究中，由名古屋大學(xué)藤本和也教授領(lǐng)導(dǎo)的一組物理學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)在數(shù)值上證明了一種稱為“Family-Vicsek (FV) 縮放”的動態(tài)單參數(shù)縮放用于無序量子系統(tǒng)。

“雖然 FV 縮放最初是從經(jīng)典表面生長中得知的，但我們通過引入 '量子表面高度算子' 發(fā)現(xiàn)了隨機量子系統(tǒng)中的縮放，”Fujimoto 教授解釋說。

在他們的研究中，物理學(xué)家為三種常見模型考慮了無序一維勢中的非相互作用無自旋費米子系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)表面粗糙度遵循以三個指數(shù)為特征的 FV 標(biāo)度。進一步的數(shù)值分析表明，表面粗糙度可能與糾纏熵(EE)有關(guān)，從而表明 EE 的 FV 型縮放。此外，他們觀察到其中一個模型的異常標(biāo)度指數(shù)，并將其歸因于離域相中局部狀態(tài)的存在，這是量子無序系統(tǒng)的經(jīng)典特征。

重要的是，可以使用顯微鏡技術(shù)通過實驗測量冷原子系統(tǒng)的表面粗糙度，這使得在非相互作用費米子中對 EE 的實驗估計可行。