热力学的量子模拟:配对关联的麦克斯韦关系

量子模拟器在推进材料建模和理解涌现物理现象(如高温超导性和拓扑序)方面展现出巨大潜力。虽然量子模拟器通常能直接测量关联函数,但热力学性质的测定却存在困难。这限制了研究人员将量子模拟结果与目标材料实验数据直接比对的能力。麦克斯韦关系作为表征复杂材料的强有力工具,可通过易测量的性质推导出难以测定的热力学参数。该研究团队提出了一种广义麦克斯韦关系,将每个热力学量都与单个局域关联函数相关联。通过运用该关系从对关联函数中推演出多个标志性量子多体模型的热力学性质,研究人员验证了这一方法的普适性。该工作表明,这种普适性方法可便捷应用于量子模拟器,并建议将其推广至热力学测量困难的凝聚态系统(如原子级薄层材料)研究领域。

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