单离子各向异性长程自旋-1海森堡链中的非常规纠缠标度与量子临界性

长程相互作用能够从根本上重塑低维量子物质的低能特性,既改变连续对称性破缺现象,也改变拓扑现象。然而,这些作用在分隔不同相区的量子临界行为中所产生的影响仍鲜为人知。本研究通过矩阵乘积态(MPS)计算结合高阶级数展开(pCUT+MC)方法,确定了具有单离子各向异性及交错反铁幂律相互作用的自旋-1海森堡链的基态相图和临界特性。这类非阻挫的长程相互作用规避了Hohenberg-Mermin-Wagner定理的限制,使得与Haldane相直接竞争的连续对称性破缺(CSB)相得以稳定存在。该研究团队绘制了由此产生的相图,并分析了U(1)和SU(2)CSB相中的纠缠熵标度行为,发现超越短程相互作用下线性色散Goldstone模式预期普适贡献的对数修正项。通过纠缠熵或交错磁化强度的有限尺寸标度分析,该团队进一步表征了所有临界边界特性。特别值得注意的是,大D相到U(1)-CSB相的转变展现出非常规的、随长程衰减指数连续变化的临界指数,且边界条件的强烈依赖性导致足够长程势下出现独特的有限尺寸标度行为。引人注目的是,Haldane相到U(1)-CSB相的转变同样呈现出具有差异化连续变化临界指数的非常规量子临界行为。这项工作将该模型确立为具有可调长程耦合和天然单离子各向异性特征的近期原子平台研究目标,为探索长程相互作用、连续对称性破缺与拓扑之间的交织效应提供了最小化研究范本。
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提交arXiv: 2026-04-14 14:01

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