Osservazione di fenomeni di localizzazione indotta dalla misura in un sistema di spin allo stato solido

Abstract degli autori

La misura quantistica può influenzare profondamente la dinamica dei sistemi a molti corpi, inducendo, per esempio, transizioni da fasi caotiche che seguono una legge di volume a fasi localizzate che seguono una legge dell’area. Mentre le fasi caotiche emergono naturalmente nei sistemi generici a molti corpi, realizzare sperimentalmente una fase completamente localizzata indotta dalla misura resta difficile, soprattutto perché richiede un isolamento quasi perfetto del sistema dalla dissipazione ambientale. Qui osserviamo sperimentalmente fenomeni di localizzazione indotta dalla misura in un sistema di spin nucleari di $^{13}\mathrm{C}$ interagenti nel diamante. A differenza dei precedenti esperimenti basati su modelli a circuiti, il nostro sistema, ben isolato, evolve secondo un’Hamiltoniana fisica a molti corpi, con misure effettuate a intervalli. Eseguendo misure proiettive su un singolo spin oppure misure deboli globali sull’intero sistema, osserviamo che i tempi di autocorrelazione degli spin si prolungano notevolmente all’aumentare della frequenza delle misure. I nostri risultati, insieme alle simulazioni numeriche, forniscono evidenze del fatto che la misura quantistica può portare un sistema a molti corpi in un regime localizzato e pongono le basi per future indagini sperimentali sulla dinamica a molti corpi indotta dalla misura e sui fenomeni di entanglement correlati.