利用原子量子模拟器探究维度交叉的普适相图

“维度”是物理学中的一个基本概念,在凝聚态物理、相对论与弦理论、统计物理等诸多领域发挥着隐蔽却关键的作用。在量子物理中,降低维度通常会增强量子涨落并引发新奇特性。基于这些效应,维度可控的量子模拟器已成为新兴研究热点。然而现有研究仅聚焦于特定参数区间,缺乏普适的相图描述。 该研究团队构建了各向异性和温度均可连续调节的相互作用原子量子模拟器,系统探测了维度交叉的普适相图。在低温条件下,研究人员识别出从三维到零维的量子态区域;升高温度后,观测到量子零维与整数维之间意外出现的过渡热态区。研究表明,量子态向热态的转变过程根据空间维度差异可划分为四种普适类别。令人惊奇的是,该工作还发现了第五种类型——高维量子系统可通过穿越低维量子态区域进入热态。 这些发现为理解非常规维度下的投影凝聚态结构奠定了关键基础。

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