基于神经量子态实现1000量子位实时三维动力学模拟:量子猝灭与基布尔-祖雷克机制研究

多体波函数的指数级复杂度限制了实时动力学的精确数值模拟,尤其在超越一维体系时,纠缠态的快速增长带来了严峻挑战。虽然神经量子态(NQS)已成为二维量子动力学研究的有效方法,但其在三维体系中的可扩展性和精确性始终是未解难题。本研究通过设计针对立方体自旋晶格的残差卷积架构,首次将NQS确立为三维量子动力学的可扩展框架。以三维横场伊辛模型为例,该研究团队证明NQS能准确捕捉不同淬火状态下的动力学行为,包括量子态坍缩-复苏现象,以及最具挑战性的——量子临界点突袭淬火后的动力学演化。在包含多达1000个量子比特的晶格上,研究人员实现了临界点有限速率淬火的模拟,这一尺度在超越一维的实时动力学数值模拟中尚属首次,从而为三维量子基布尔-祖雷克机制提供了首个大规模数值验证。 三维QKZM具有特殊理论价值,因其处于伊辛普适类的上临界维度,标准幂律会被对数因子显著修正并伴随明显的次级对数修正项。通过从重整化群流方程推导出双环阶修正项,该工作在所有模拟体系尺度上获得了关联函数、剩余能量及量子费希尔信息的完美数据坍缩,后者揭示了普适的多体纠缠动力学特征。所有观测结果均与理论预期的标度维度高度吻合。这些发现确立了NQS作为研究三维量子物质非平衡现象的可靠工具,并为三维量子模拟器提供了数值基准。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-06 18:00

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