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光锥体现了物理学中最基本的原理之一：因果关系。在构建描述自然界基本相互作用的模型时，基本要求之一是光锥的存在。事实上，人们已经认识到它们的出现是量子场的相对论不变性的结果 (1)。有趣的是，有几个系统的有效动力学是相对论不变的，有效光锥也发挥了作用。最近的实验表明，有效光锥确实会出现在冷原子气体中 (2, 3)。为了直接观察这些光锥，必须克服几个实验挑战，包括在精细长度尺度上解析系统并测量能够揭示它们的相关可观测量。解决这些问题是设计量子模拟器的更大研究工作的一部分 (4-7)。例如，操纵一维隧道耦合气体可以模拟具有基础重要性的原型场论（8–11），但也可以捕获纳米线中的电荷传输（12）。在这里，我们的目标是使用这个量子模拟器通过实验探索其在非均匀或弯曲度量中模拟动力学的潜力。类似的目标一直是模拟重力系统（13，14）的重点，该系统最近在使用冷原子系统模拟黑洞（15，16）或宇宙学（17–19）过程方面非常成功。在这项工作中，我们研究了非均匀一维量子气体中的关联传播。我们表明，关联前沿遵循模拟声学度量的测地线，并发现传播速度的空间依赖性与理论建模一致。我们观察相关前沿的弹道传播，并讨论这些相关前沿的详细形状、系统边界的反射和周期性复发。
量子场模拟器中弯曲光锥的实验观察
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