量子科技中心_量科网

自发对称性破缺（SSB）是现代物理学的核心概念，但传统上仅针对无限系统定义，这给其在有限、真实场景中的解释带来了挑战。本文认为，解决这一问题的关键在于量子系统中边界条件这一被低估的作用。受对称性的关系性方法以及对称性破缺背后物理机制的启发，该团队提出了SSB的关系性解释：有限系统相对于一个能够跨越边界诱发扰动的参考环境表现出SSB。这消除了对热力学极限的依赖，为SSB提供了一种更符合物理的图像，强调了现实系统与环境不可避免的相互作用所产生的可观测后果。该工作展示了在这种关系性解释下，无论是晶格系统还是（规范）场论中的SSB，都应被理解为微妙对称性破缺而非自发对称性破缺，这仍然区别于显式对称性破缺。该研究还解释了无限系统中SSB的代数定义如何与有限系统中SSB的直观图像相关联，并说明了渐近边界条件如何将环境“推向无穷远”。通过这种方式，该团队提出的SSB关系性解释提供了一个统一的概念框架，适用于任意尺度系统中的对称性破缺。