三维Z2规范理论中的慢混合与涌现的一形式对称性

低温下的对称性破缺序通常伴随着缓慢的弛豫动力学,这是由于不同有序态间界面引发的自由能垒发散所致。本研究将这一对应关系拓展至经典拓扑序体系——在该体系中,有序态具有局域不可区分性,因而无法定义传统意义上的态间界面。以三维经典Z2晶格规范理论(LGT)为范式体系,研究人员证明了解禁闭相中混合时间的下界:tmix = exp[Ω(L)](L为系统线性尺寸)。该下界即使在显式破坏不同长寿命态间一形式对称性的微扰下依然成立。虽然此类微扰会消除有序态间的能量势垒,但该工作揭示了熵效应在非零温下仍会导致自由能垒发散。这一证明确立了LGT作为鲁棒的有限温经典存储器的特性。 进一步地,该团队通过精确化的概念证明,熵效应会导致涌现的一形式对称性。研究指出指数级混合时间源于解禁闭相的普适特性,并通过数值模拟在脱离解禁闭相的希格斯相变和禁闭相变中验证了这一预期。尽管这两个相变都具有三维伊辛模型的静态临界指数,但研究发现它们展现出显著不同的动态标度行为。该机制不仅为存储器设计提供了新视角,其揭示的熵致记忆与涌现对称性原理,预期也将为自纠错量子存储器的研究带来新启示。
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提交arXiv: 2026-01-09 18:48

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