量子科技中心_量科网

该研究团队研究了具有任意交换强度J的单边缘耦合杂质的各向同性自旋1/2海森堡链。该模型展现出四种杂质相： 1. 反铁磁耦合区域(J>0)： - 弱J下的科多相：杂质被多体激发所屏蔽，杂质熵从高温极限(T→∞)时的ln2单调递减至低温极限(T→0)时的0； - 强J下的反铁磁束缚态相(ABM)：被指数局域束缚态屏蔽的杂质导致Simp(T)呈现非单调行为，在中温区出现低于零的下冲现象，同时高温极限趋近ln2，低温极限趋近0。 2. 铁磁耦合区域(J<0)： - 弱|J|下的局域矩相(LM)：杂质保持未屏蔽状态，低温极限下Simp→ln2，但在中温区出现浅层下冲； - 强|J|下的铁磁束缚态相(FBM)：Simp在紫外和红外极限均为ln2，但在中温区产生下冲。 研究人员通过解析方法揭示了这些行为的物理机制：下冲现象源于希尔伯特空间分化为多个态塔结构。对于反铁磁耦合，该现象仅出现在强J区域，由边界局域束缚态驱动；而对于铁磁耦合，所有J<0情况均会出现下冲，且随|J|增大而加深，当J→0-时消失。这些束缚态通过重组态结构实现对杂质的屏蔽，需要精确的态分类才能建立自洽的热力学贝特假设。通过综合考虑束缚态和边缘态，该工作建立了完整的解析理论框架，推导出适用于所有相的杂质自由能和熵的闭合表达式。数值验证表明，这些结果与张量网络计算和精确对角化方法具有极好的一致性。