探索熵序:高温连续对称性破缺、手性拓扑态与局域交换投影模型

高温通常被认为会破坏有序性:当吉布斯态接近无限温度极限时,系统会演变为所有状态等概率的系综,从而普遍呈现无序状态。近期研究表明,在经典晶格模型和量子场论中,通过与玻色子耦合形成的熵有序性可以打破这一预期——此时有序态反而具有更高熵值。本研究提出了构建展现熵有序性量子晶格模型的新分析方法:在1+1维度构建了具有高温连续对称性破缺的量子晶格模型,阐明了熵有序如何规避Hohenberg-Mermin-Wagner定理;在2+1维度构建了具有温度无关任意子关联函数的高温熵p+ip手性拓扑超导态;并获得了一系列高温熵非手性拓扑序。研究揭示,与传统拓扑序不同,这些熵拓扑序在高温下具有强高阶形式对称性,且该对称性会发生自发破缺。这些发现源于两种普适性构造方法:将给定低温有序相晶格模型分别与有序玻色子耦合,或对局域对易投影哈密顿量而言,与更广义玻色子自由度耦合。
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提交arXiv: 2026-04-20 18:00

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