跨晶格几何构型、维度及微观耦合下的通用自旋压缩动力学相变

近期研究发现,在具有幂律相互作用的双层XXZ自旋模型中存在一种动力学压缩相变,该相变将具有海森堡极限压缩的全集体相与具有普适临界标度的部分集体相区分开来。本文沿两个性质不同的微观维度检验维度测试并确立了该相变的普适性:一是晶格几何结构,通过研究方形、三角形和蜂窝状二维双层结构以及一维梯子结构;二是层间耦合相对层内耦合对称性保持重标度参数λ。结合Bogoliubov不稳定性分析与离散截断Wigner模拟,该团队发现该相变在所有四种晶格几何结构及宽范围λ取值下均持续存在,且临界指数在误差范围内保持一致,这为存在真正的非平衡普适类提供了有力证据。Bogoliubov理论在长程相互作用区域(α<d+2)恢复了先前确定的标度关系a_Z^* ∝ L,并在α>d+2条件下给出了临界纵横比随系统尺寸变化的解析标度关系a_Z^* ∝ L^{2/(α-d)},其中α为d维空间中的幂律指数。这一发现揭示了短程相互作用中一个此前未被识别的亚线性区域。通过调节λ,该团队在固定层间距条件下改变层间耦合强度,证明该动力学相变可完全通过相互作用工程驱动,而无需改变底层几何结构。这些发现为在里德伯里德伯原子阵列、极性分子和离子阱平台中控制纠缠生成提供了通用途径,在量子传感与量子模拟领域具有应用前景。

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提交arXiv: 2026-05-13 18:00

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