量子费舍尔信息作为阻挫磁体中的热力学和动力学探针:来自量子自旋冰的启示

量子费希尔信息(QFI)作为一种新型多体量子纠缠度量手段,可通过量子磁体的非弹性中子散射实验进行测量。该研究团队以量子自旋冰(QSI)的烧绿石晶格模型为研究对象(该三维量子自旋液体系统具有分数化准粒子和涌现光子特性),证实QFI可用于解析量子磁体的热力学与动力学性质。通过采用最新开发的多向循环更新量子蒙特卡洛(QMC)算法与精确对角化(ED)方法计算QFI,该工作进一步校准了规范平均场理论结果。研究表明,QFI的温度与动量依赖特性能够揭示全局相图中不同物相及相变的特征能量尺度,尤其可清晰区分铁磁有序相、其上方的热临界区域,以及两种QSI相(零通量与π通量QSI)。此外,QFI还展现出两个交叉温度尺度:从平庸顺磁态到经典自旋冰态的转变,以及向QSI态转变的更低温度交叉点。该团队结合铈基烧绿石体系的实验进展,重点讨论了π通量QSI的研究结果,证实QFI不仅能检测纠缠特性,还可作为量子磁体研究中灵敏的热力学与动力学探针。

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提交arXiv: 2025-10-16 15:48

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