一维系统中量子临界点的正弦平方变形方法

该研究团队提出了一种利用正弦平方形变(SSD)测定一维系统量子相边界的方法。基于“若一维系统无能隙,则SSD哈密顿量基态中任意局域可观测量在热力学极限下均呈现平移对称性”这一假设(虽未获普适性证明,但已被多个精确可解案例支持),研究人员通过有限尺寸标度分析,将量子临界点确定为局域观测量转为位点无关时的位置。作为案例研究,该工作考察了两个模型:同时存在近邻与长程相互作用的横纵混合磁场反铁磁伊辛链。通过密度矩阵重正化群算法计算SSD哈密顿量基态,并评估局域横向磁化强度。针对近邻相互作用模型,研究证明仅需84个位点(或更少)的系统即可通过该方法精确估算量子临界点,与文献结果高度吻合。对于长程相互作用模型,研究发现反铁磁相与顺磁相的相边界相较近邻情形发生微小偏移,导致反铁磁有序区域缩小。此外,该工作提出利用光镊中里德堡原子阵列实现具有SSD的反铁磁J1-J2伊辛耦合的实验方案,该方案可实现极高精度的近似。由于多重独立标度条件自然涌现,该方法不仅能精确测定量子临界点,还可能从较小系统尺寸中提取临界指数等额外临界现象。
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提交arXiv: 2025-12-16 07:14

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