Deconfined quantum critical points: symmetries and dualities
提出了二维反铁磁体中分离Néel固相和价键固相的非限定量子临界点(QCP),作为$2+1$ D临界性与标准Landau-Ginzburg-Wilson-Fisher {临界性}根本不同的一个例子.在这项工作中,我们提出了多个等效的描述deconfined QCP,并使用这些来解决的可能性扩大紧急对称性的低能量限制。易平面去精细QCP除了具有前面讨论过的自对偶性外,还与$N_f = 2$费米量子电动力学(QED)对偶,后者具有自身的自对偶性,因此可能具有O(4)$\times Z_2^T$对称性。我们提出了几个二重性与${\mathrm{SU}(2)}$自旋对称性,使自然的出现,以前建议的$SO(5)$对称旋转Néel和VBS订单取消QCP。这些涌现的对称性被巧妙地实现了。相关的红外线理论也可以被看作是3+1D拓扑顺磁体的表面描述,进一步深入了解对偶性。我们描述了一些数值测试这些对偶。我们还讨论了去限制临界点的“伪临界”行为的可能性,以及这种情况下二元性和突现对称性的含义。
2017-12-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Vector boson excitations near deconfined quantum critical points
我们证明了二维反铁磁体的Néel态在量子临界点附近具有低能矢量玻色子激发。我们计算这些激发所产生的自旋波发射的通用阻尼。对这种矢量玻色子的探测将证明量子自旋系统中涌现的拓扑规范激发的存在。
2013-07-25 cond-mat.str-el hep-th
Frozen deconfined quantum criticality
关于描述易平面量子反铁磁体的理论是否经历二级相变,有许多相互矛盾的发现。传统的Landau-Ginzburg-Wilson方法建议一级相变,因为存在两个不同的竞争序参量。另一方面,它是已知的,该理论具有自对偶的属性已连接到存在的一个deconfined量子临界点(DQCP)。后一种情况表明,序参量不是理论的基本组成部分,而是由被限制在跃迁的两个阶段中并且只在临界点出现--解精细--的分馏粒子组成。然而,许多数值蒙特卡罗模拟不同意系统中DQCP的说法,而是表示一阶相变。在这里,我们建立了严格的晶格对偶变换和重整化群分析,易平面CP 1反铁磁体的特点是一个DQCP。我们发现从一个政权类似于零温度极限的某个经典的统计力学系统,因此我们称之为“冻结”的临界。在临界状态下,我们的玻色子理论是与具有两个无质量狄拉克费米子的费米子理论对偶的,因此也经历了二级相变。
2022-11-24 cond-mat.str-el hep-th
Deconfined criticality in the QED$_{3}$ Gross-Neveu-Yukawa model: The $1/N$ expansion revisited
采用$1/N$展开,计算了2+1维QED $_{3}$ Gross-Neveu-Yukawa(GNY)模型的临界性质.对于$N=2$的特殊情况,证明了该临界点与正方晶格上量子反铁磁体的Néel到价键固体(VBS)非限定临界点是对偶的.研究发现,Aslamazov-Larkin图,错过了以前的$ε$ -和$1/N$ -扩展研究与四分量费米子,给重要的贡献,各种运营商的标度尺寸。在包含这些图的情况下,在QED $_{3}$ GNY临界点处的伴随费米子双线性场和标量场的标度维数与Néel到VBS跃迁的数值研究是合理一致的,以支持对偶猜想。
2019-05-24 cond-mat.str-el hep-th
Duality between the deconfined quantum-critical point and the bosonic topological transition
近年来,无超对称的$(2+1)$维共形场论取得了重要进展。特别是,人们认识到,不同的拉格朗日量可能与隐藏的对偶有关,即,表面上不同的场论在红外极限上可能实际上是相同的。在所有提出的对偶中,有一个在强关联量子物质系统领域引起了特别的兴趣:将易平面非紧CP $^1$模型(NCCP $^1$)和非紧量子电动力学(QED)与两种无质量双分量狄拉克费米子($N = 2$)联系起来。易平面NCCP $^1$模型是分离平面(XY)反铁磁体和二聚(价键固体)基态的假定去限制量子临界点的场论,而$N=2$非紧QED是玻色子保护拓扑相和平凡莫特绝缘体之间跃迁的理论。在这项工作中,我们提出了强有力的数值支持所提出的对偶。我们在双层蜂窝晶格上实现了相互作用费米子模型临界点的$N=2$非紧QED,并利用行列式量子Monte Carlo(QMC)模拟对其进行了研究。使用随机级数展开QMC,我们研究了平面版本的$S=1/2$ $J$ - $Q$自旋哈密顿量(一个量子XY模型与额外的多自旋耦合),并表明它主机之间的XY磁体和价键固体的连续跃迁。这两个系统之间的对偶性,从他们各自的临界点延伸的相图映射,支持的临界指数之间的良好协议,根据建议的对偶关系。
2017-05-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Deconfined criticalities and dualities between chiral spin liquid, topological superconductor and charge density wave Chern insulator
本文提出了CSL、SC与CDW陈绝缘体间的双临界与三临界理论,构建三种对偶理论并揭示其DQCP临界点具有扩大的对称性、涌现反常与自对偶性,将传统对称性破缺相间的DQCP统一至拓扑有序相邻近的更大框架中。
2023-09-10 cond-mat.str-el hep-th
Deconfined Quantum Criticality and Conformal Phase Transition in Two-Dimensional Antiferromagnets
二维$SU(2)$量子反铁磁体从反铁磁有序基态跃迁到所谓的价键固态,其非限制的量子临界性由2+1时空维的非紧致CP $^1$模型控制.我们介绍了一个新的角度在场论框架内的扩展的权力$ε=4-d$为固定数量的$N$复杂的物质场的基础上,解除量子临界性。我们表明,在所谓的弱一阶过渡制度,所谓的共形相变导致一个真正的解除量子临界点。在这样的转变中,当从上方接近临界点时,间隙消失,而当从下方接近临界点时,间隙发散。我们还发现,自旋刚度在临界点处有一个普适的跳跃。
2013-12-23 cond-mat.str-el hep-th
Entanglement Structure of Deconfined Quantum Critical Points
研究了非受限量子临界点的纠缠特性。我们不仅表明,这些临界点可以区分它们的纠缠结构,但也表明,他们在一般情况下更高的纠缠传统的临界点。我们主要集中在计算的纠缠熵的解除限制的临界点在2+1维,绘图连接到拓扑纠缠熵和最近的猜想下的单调性RG流的通用条款的纠缠熵。我们还考虑在一些细节的各种问题,围绕提取的通用条款的纠缠熵。最后,我们比较我们的一些结果,最近的数值模拟。
2011-09-14 cond-mat.str-el quant-ph
Scaling of entanglement entropy at deconfined quantum criticality
我们发展了一种非平衡增量方法来计算Rényi纠缠熵,并通过大规模量子蒙特卡罗模拟研究了它在退禁闭临界点(DQC)的标度行为.为了对该方法进行基准测试,我们首先证明了在O(3)跃迁的共形不变临界点处,纠缠熵表现出具有对数角修正的面积律的普适标度行为,得到的角修正指数代表了临界理论的当前中心荷.然后,我们继续讨论去限制量子临界点,在那里,虽然我们仍然观察到类似的标度行为,但指数非常不同。即,角校正指数被发现为负。这种负指数与酉共形场论中Rényi纠缠熵的正性条件形成鲜明对比。我们的研究结果明确地揭示了DQC和量子临界点(QCP)之间的根本差异所描述的酉CFTs。
2022-01-03 cond-mat.str-el hep-th
Emergent Symmetry and Tricritical Points near the deconfined Quantum Critical Point
最近提出的$N=2$非紧QED $_3$和易平面非紧CP $^1$(NCCP $^1$)模型之间的对偶性表明,由于$N=2$非紧QED $_3$的自对偶性,易平面反铁磁体和正方形晶格上VBS阶之间的解限定量子临界点(dQCP)可能具有涌现的O(4)对称性。最近的数值研究表明,这种易平面dQCP确实存在,并且具有O(4)对称性。但是为了使O(4)对称性真正出现在dQCP上,某些O(4)对称性破缺扰动需要在假定的O(4)不动点上是无关的。在$N=2$非紧QED $_3$中研究这些对称破缺微扰更为方便。我们证明了自然的大$N$推广和受控的$1/N$展开支持O(4)不动点对对称破缺扰动的稳定性。我们还发展了两个三临界点接近易平面dQCP的理论。一个三临界点在dQCP和{ \it自对偶} $Z_2$拓扑序之间;另一个是连接连续dQCP和一阶Néel-VBS跃迁的三临界点,这是由最近的数值结果激发的。
2017-08-10 cond-mat.str-el
Scaling of disorder operator at deconfined quantum criticality
利用大规模量子蒙特卡罗模拟研究了$J$ - $Q_3$模型中(2+1)$d$中量子临界点处无序参数的标度行为.我们发现,U(1)自旋旋转对称性的无序参数表现出周边缩放与对数校正与该地区的尖角,一般预期的共形不变的临界点。然而,当旋转角较大时,对数角点修正的普适系数变为负值,这是任何幺正共形场论都不允许的。我们还从小旋转角标度中提取了电流中心荷,其值远小于自由理论的值。
2022-06-06 cond-mat.str-el hep-th
Deconfined Quantum Phase Transition of a Higher-Order Symmetry-Protected Topological State
在格子调制的正方晶格反铁磁体中可以实现高阶(HO)保序拓扑(SPT)态,该反铁磁体在晶格的每个角上具有开放边界的自旋- $1/2$简并模.本文通过场论分析和量子蒙特卡罗模拟证明了元格调制可以驱动HOSPT到无序相的直接拓扑量子相变跨越反铁磁(AF)有序和价键固体(VBS)有序之间的去限制量子临界点(DQCP),因此,DQCP是桥接AF-VBS转变和HOSPT相的拓扑转变的多临界点。因此,我们的工作揭示了SPT相和DQCP的拓扑转变之间的普遍存在的二元性。
2020-10-21 cond-mat.str-el
Studying line defect at Deconfined Quantum Criticality via fuzzy sphere regularization
Fudan University(复旦大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究通过模糊球正则化,数值研究与(2+1)维退约束量子临界体耦合的(0+1)维钉扎场缺陷,提取其共形不动点的普适量,首次数值表征退约束量子临界处线缺陷的共形数据。
2026-09-04 cond-mat.str-el
Confinement/deconfinement transition from symmetry breaking in gauge/gravity duality
研究了在规范/引力对偶中由独立的破缺量子相变触发的强耦合系统的禁闭/解除禁闭跃迁。重力对偶是一个爱因斯坦标量介子系统,在零标量凝聚下具有AdS近边界行为和软壁内部。我们分别研究了中性凝聚和带电凝聚的情况。在前一种情况下,凝聚破坏离散的$\mathbb{Z}_2$对称性,而带电凝聚破坏连续的$U(1)$对称性。在序参量凝聚之后,标量的非零真空期望值耦合到非零子,将软壁几何变为非封闭的各向异性标度不变的红外度规。换句话说,长程序的形成紧随着解除禁闭的转变,并且两个临界点重合。受限相具有尺度--在非受限情况下消失的受限尺度(能隙)。因此,标量($\mathbb{Z}_2$或$U(1)$)的对称性的破坏又恢复了系统中的标度对称性,并且两个相位都没有比另一个相位更高的总体对称性。当标量带电时,相变是连续的,这与金斯堡-朗道理论相反,在金斯堡-朗道理论中,这种相变一般只会不连续地发生。这种现象与非限定临界状态的情况有一些共同之处。我们发现的机制主要应用于有效场论,如量子磁系统。我们简要讨论这些应用程序和现实世界的系统的关系。
2016-12-03 cond-mat.str-el hep-th
Level spectroscopy in a two-dimensional quantum magnet: Linearly dispersing spinons at the deconfined quantum critical point
以$J$ - $Q$模型为例,研究了二维量子自旋系统中分离反铁磁相和价键固相的“去限制”临界点处激发态的能级结构.从量子Monte Carlo模拟得到的自旋-时间关联函数中提取了不同自旋($S$)和动量(${\bf k}$)扇区的能隙。我们发现了强有力的定量证据,证明在${\bf k}=(0,0)$、$(π,0)$、$(0,π)$和$(π,π)$处存在非精细线性色散的自旋子,这些自旋子具有无带隙点,这是从这些点周围的双自旋子激发($S=0$和$S=1$态)推断出来的。我们还观察到在临界点和有序相内部的单重态和三重态激发之间的对偶性,以支持增强的对称性,可能是SO(5)。
2016-10-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dual dynamic scaling in deconfined quantum criticality
突现对称性是量子临界点的特征现象之一。作为其非平衡态推广,最近在$J$ - $Q_3$模型的DQCP中的非平衡态弛豫动力学中发现了对偶动力学标度。在这项工作中,我们研究了非平衡态的时间弛豫动力学的$J$ - $Q_2$模型,它也主机的DQCP属于同一平衡普适类。我们不仅验证了对偶动力学标度在临界点的普适性,而且研究了当调谐参数远离临界点时对偶动力学标度的崩溃和残留。我们还讨论了它在量子计算机设备中的可能实验实现。
2022-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Edge physics at the deconfined transition between a quantum spin Hall insulator and a superconductor
研究了自发量子自旋霍尔绝缘体和自旋单重态超导体之间的退禁闭量子相变的边缘物理。虽然这种转变的大部分是在相同的普适性类的范式deconfined尼尔价键固体转变,边界物理具有更丰富的结构,由于接近量子自旋霍尔态。我们用部分子技巧写出了一个在边界存在下的QSH-SC跃迁的有效场论。我们计算各种边缘属性的$N\to\infty$限制。我们表明,边界Luttinger液体在QSH状态的生存在相变,但只有“分数”的自由度,携带电荷,但不自旋。物理费米子在临界点的边缘保持无间隙,当系统从QSH侧接近跃迁时,费米子标度维度会出现普遍的跳跃。临界点可以被看作是量子自旋霍尔态的无隙模拟,但具有完全的$SU(2)$自旋旋转对称性,如果本体是带隙的,则不能实现。
2022-06-17 cond-mat.str-el
Deconfined criticality from the QED$_3$-Gross-Neveu model at three loops
QED $_3$ -Gross-Neveu模型是一个包含狄拉克费米子和临界实标量场的(2+1)维U(1)规范理论。这个理论最近被认为代表了双重描述的取消限制量子临界点之间的尼尔和价键固体订单在挫折量子磁体。通过对$D_c^+=4$的上临界时空维进行三圈阶的展开,研究了QED $_3$-Gross-Neveu模型的临界行为.通过对2+1维中临界指数的级数展开式的不同Pade逼近式进行估计,得到了临界指数的估计.我们发现,这些估计,在传播的Pade逼近,满足一个非平凡的标度关系,从紧急SO(5)对称性隐含的对偶猜想。我们还构造了明确的证据,证明QED $_3$ -Gross-Neveu模型和相应的临界四费米子规范理论之间的等价性,该理论以前在时空维度2<D<4的1/N展开中进行了研究。
2018-10-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Deconfined Thermal Phase Transitions with $Z_2$ Gauge Structures
近场退禁闭相是现代凝聚态的关键问题之一。在量子自旋液体和拓扑序中可以实现包括大质量量子纠缠和相干性在内的引人注目的多体效应。在这里,我们证明,退罚款阶段,甚至主机异国情调的热相变,被称为退罚款热转变。构造了一个$Z_2$格点规范模型,在$Z_2$规范通量之间具有强相互作用,证明了在二维空间中存在一个在解除限制相和限制相之间的热相变,与Wegner模型中没有的情况形成鲜明对比.结合去束缚费米子,研究表明,费米表面的无隙激发赋予零温下$Z_2$规范通量线张力,并且我们认为,去束缚费米子的去束缚热跃迁可以解释为费米表面热隙开放的隐藏序跃迁。此外,它表明,对称性破缺过渡在deconfined阶段可能是非常规的。整体$Z_2$和$U(1)$对称性破缺跃迁在非限定相中可能属于同一普适类,这在传统的Landau-Ginzburg-Wilson范式下是不可能的.在实验和候选强相关系统,如Kitaev材料的转变的特征签名进行了讨论。
2019-03-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Equilibration of Topological Defects Near the Deconfined Quantum Multicritical Point
本文研究二维量子磁体在去禁闭多临界点附近的退火动力学,提出双不对称Kibble-Zurek标度以描述拓扑缺陷的缓慢平衡化,揭示多长度与时间尺度的非平衡临界行为。
2025-04-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hidden Fermi surfaces in compressible states of gauge-gravity duality
一般的缩放参数,和热熵密度的行为,示出导致红外度量全息表示可压缩状态与隐藏的费米表面。这个度量的特征在于一个一般的动态临界指数z和一个特定的超标度破坏指数θ。正如Ogawa等人(arXiv:1111.1023)最近所表明的那样,同样的度量表现出对纠缠熵面积定律的对数违反。我们研究了纠缠熵对纠缠区形状、总电荷密度、温度以及规范中性费米子的可见费米面的依赖关系;对于后者的计算,我们实现了爱因斯坦-麦克斯韦-费米子理论中所需的度量。我们的结果支持全息理论描述了一种金属态的假设,这种金属态的费米面隐藏着非限定规范场的规范荷。
2012-01-20 cond-mat.str-el hep-th
Deconfined criticality for the two-dimensional quantum S=1-spin model with the three-spin and biquadratic interactions
利用数值对角化方法,研究了具有三自旋和双二次相互作用的二维量子S=1自旋模型中,两个相和价键固相之间的临界性.预计临界性属于一个新的普遍性类,所谓的非限定临界性,伴随着非常规的临界指标。在本文中,我们引入了三自旋相互作用,并调整(冗余)相互作用参数,以优化有限尺寸行为。处理具有N \le 20个自旋的有限大小的团簇,我们估计相关长度临界指数为ν=0.88(3)。
2015-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Deconfined quantum critical point in one dimension
我们对一维具有$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$对称性的自旋1/2模型进行了数值研究,该模型与二维退禁闭量子临界点(DQCP)的物理性质具有有趣的相似性。具体而言,我们研究了伊辛铁磁和价键固体(VBS)破缺相之间的量子相变。工作直接在热力学极限使用统一的矩阵产品状态,我们发现一个直接的连续相变,位于朗道-金兹伯格-威尔逊范式之外的证据。在我们的模型中,连续的转变被发现到处在相边界上。我们发现,磁关联和VBS关联显示非常接近的幂律指数,这是预期的自对偶性的部分子描述的这个DQCP。临界指数沿相界连续变化,其变化方式与场论对这种转变的预测一致。我们还发现了一个政权的相边界分裂,如所建议的理论,引入共存的铁磁和VBS序参量的中间相。有趣的是,我们发现了一个过渡,涉及这个共存阶段,这是类似的DQCP,也不允许的朗道-金兹伯格-威尔逊破缺理论。
2019-03-29 cond-mat.str-el
Extraordinary boundary correlations at deconfined quantum critical points
研究揭示了非紧致CP^{N-1}模型在解束缚量子临界点处的边界相关性,发现其非凡-对数指数为q=N/4,标志着新型边界普遍性类别。
2026-01-12 cond-mat.str-el hep-th
What can gauge-gravity duality teach us about condensed matter physics?
我讨论规范引力对偶性对我们理解两类系统的影响:共形量子物质和可压缩量子物质。第一类共形包括系统,如两个空间维度的玻色子哈伯德模型,它显示由共形场论描述的量子临界点。与非零温度动力学和运输相关的问题很难用传统的场论方法来回答。我认为,其中许多可以系统地解决规范重力对偶,并讨论了可靠的低频相关计算的前景。可压缩量子物质的特征在于电荷密度与整体U(1)对称性对化学势的平滑依赖性。我们熟悉的例子有固体、超流体和费米液体,但还有更多奇异的可能性,包括在费米面存在的情况下,规范场的非精细相。我调查的可压缩系统研究规范重力对偶性,并讨论它们之间的关系,凝聚态分类等国家。引力方法为深入理解奇异的、强耦合的可压缩量子态提供了希望。
2012-04-11 cond-mat.str-el hep-th
Impurity spin texture at a deconfined quantum critical point
量子反铁磁体中非磁性杂质周围的自旋织构是研究正方晶格S=1/2反铁磁体中Neel有序相和价键固相之间量子相变的新物理的敏感探针。使用一个新开发的T=0量子蒙特卡罗技术,我们计算这个自旋纹理在这些过渡,并发现它不服从普遍的标度形式预期在一个标度不变的量子临界点。我们还确定了精确的对数形式的这些标度违规。我们的研究结果有望为这些非常规跃迁的可能理论提供重要线索。
2010-02-07 cond-mat.str-el
Holographic Matter : Deconfined String at Criticality
从第一性原理出发,导出了一般维数下规范矩阵模型的全息对偶。对偶理论被证明是一个闭弦场论,其中包括一个紧凑的两种形式的规范场耦合在一个高维空间中的闭弦。在全息描述中讨论了矩阵模型的可能相位。除了限制阶段和IR自由解除限制阶段之外,可以存在两种不同类别的临界状态。第一类描述了“全息临界状态”,其中弦是在批量解除限制。第二类描述了“非全息临界状态”,其中字符串被限制由于扩散的拓扑缺陷的两种形式的规范场。这意味着,矩阵模型的临界态,它承认全息描述与解除弦在散装形式的新的普适类与非平凡的量子阶,使全息临界态定性区别于非全息临界态。讨论了全息态中非平凡量子序的特征。最后,我们讨论了一种可能性,即开弦出现的分数激发的封闭弦随着一个紧急的一种形式的规范场在散装。
2011-12-31 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Deconfined quantum criticality in SU(3) antiferromagnets on the triangular lattice
我们提出了三角晶格上$SU(3)$反铁磁体的量子临界点的场论。特别地,我们考虑了磁性的三亚晶格色序相和三聚$SU(3)$单重相之间的连续转变。从磁有序状态,我们推导出一个临界理论的分数玻色子自由度,在密切类似的发展良好的描述$SU(2)$ Neel -价键固体(VBS)转变的正方形晶格。我们的临界理论由三个耦合的$CP^2$模型,我们研究了它的不动点结构,在一个合适的大$N$限制使用功能重整化群方法。我们找到了一个稳定的临界不动点,并估计其临界指数,从而提供了一个例子,解除临界超越普适类的$CP^N$模型。此外,我们提出了一个补充路线的临界场论通过研究拓扑缺陷的三聚$SU(3)$单重相。
2017-05-26 cond-mat.str-el
Deconfined quantum critical points: a review
本文综述了去禁闭量子临界点的研究,指出这类量子相变无法用Landau序参量涨落有效描述,其核心特征是分数化自由度与涌现规范场耦合,并回顾了相关的重要性质。
2023-07-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Understanding deconfined quantum critical points from crystalline categorical Landau paradigm
RIKEN(理化学研究所);University of Cologne(科隆大学);Southern Denmark University(南丹麦大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
通过规范异常局域对称性,将涉及晶格对称性的退禁闭量子临界点映射为晶格范畴对称性的朗道型相变,并利用Rep(D8)和Rep(H8)范畴展示了其普适范畴结构。
2026-06-04 cond-mat.str-el hep-th
Self-dual criticality in three-dimensional $\mathbb{Z}_2$ gauge theory with matter
在2+ 1维中最简单的拓扑有序相是$Z_2$规范理论的去精细相,例如在复曲面代码中实现。这个阶段允许一个二元性,交换电和磁激发("$e$"和"$m$"粒子)。凝聚其中一个粒子而另一个粒子保持间隙,会产生具有3D伊辛指数的相变。然而,更神秘的是,当自对偶对称性被保留时,从去限制阶段过渡出来。如果这个过渡是连续的,这一点至今还不清楚,那么它可能是最简单的临界点,我们仍然缺乏任何有用的连续拉格朗日描述。这种转变也有一个软物质的解释,作为一个多临界点的经典膜在3D。本文用Monte Carlo方法研究了线性尺寸立方晶格$L\leq 96$上$Z_2$规范-Higgs模型的自对偶跃迁。我们的研究结果表明,一个连续的过渡:例如,累积量显示出显着的参数自由标度崩溃。我们利用对偶对称性来区分主要的对偶奇/对偶偶标度算子$A$和$S$,从而估计标度维数.所有的局部算子都有很大的尺度,使得定位临界点的标准技术无效。我们开发了一个替代使用“重正化群的累积量”。我们检查,两点和三点的功能,和时间的蒙特卡罗动力学,是标度不变的,标度尺寸$x_A$和$x_S$和动力学指数$z$。我们还给出了一个图片的出现1-形式的对称性,在相图的某些部分,在“补丁”的膜/世界表面。我们将此与时空中任意子世界线的渗流联系起来。分析渗流产生自对偶转变的第四指数。我们提出了进一步调查的模型的变化。
2020-12-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
The emergence of gapless quantum spin liquid from deconfined quantum critical point
量子自旋液体(QSL)是一种具有长程纠缠的新型物质相,其局域自旋与磁序的消失高度相关。这些奇异的量子态为多体物理学提供了发展新的理论框架的机会,并在实现稳健的量子计算方面具有潜在的应用价值。在这里,我们表明,一个无隙的QSL可以自然地出现从一个解除限制的量子临界点(DQCP),这是最初提出来描述反铁磁(AFM)和价键固体(VBS)相之间的朗道禁止连续相变。通过大尺度张量网络模拟自旋为1/2的正方晶格受抑海森堡模型,观察到了QSL态和DQCP型AFM-VBS跃迁。通过调节耦合常数,AFM-VBS跃迁消失,取而代之的是在其间逐渐发展出无带隙的QSL相。值得注意的是,沿AFM-QSL和QSL-VBS相变的相边界,我们总是观察到相同的关联长度指数$ν\approx 1.0$,这是本质上不同于DQCP型相变,表明新类型的普适类。我们的研究结果明确地展示了一个新的方案,了解从一个潜在的DQCP的出现无缝QSL。所发现的QSL相的生存在一个大的区域的调谐参数,我们希望它的实验实现在固态材料或量子模拟器。
2021-12-08 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Entanglement entropy and disorder operator at kagome deconfined quantum criticality
Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University(北京航空航天大学杭州国际创新学院);Tianmushan Laboratory(天目山实验室);Department of Physics, School of Science and Research Center for Industries of the Future, Westlake University(西湖大学理学院未来产业研究中心物理系);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学院);Department of Physics, Chongqing University(重庆大学物理系)
研究kagome晶格上扩展硬核玻色-哈伯德模型中的反铁磁量子临界点,发现纠缠熵和无序算符的正对数修正系数,支持单位ary共形场理论,并揭示低能激发谱中两种线性色散模式的速度比。
2026-01-20 cond-mat.str-el
Adjoint QCD$_4$, Deconfined Critical Phenomena, Symmetry-Enriched Topological Quantum Field Theory, and Higher Symmetry-Extension
最近的工作探讨了具有SU(2)规范群和两个无质量伴随Weyl费米子的四维伴随量子色动力学(QCD $_4$)的候选相。Cordova-Dumitrescu和Bi-Senthil提出了可能的低能4d拓扑量子场论(TQFT)来饱和高能重整化群(RG)流下伴随QCD $_4$的高t Hooft反常。在这项工作中,我们推广了对称性扩张方法[arXiv:1705.06728]到更高的对称性,并制定了更高的群上同调和协边理论的方法来构建更高的对称TQFT。我们证明了扩张的方法饱和某些异常,但也证明了$A \mathcal{P}_2(B_2)$和$\mathcal{P}_2(B_2)$都不能完全平凡化,与背景1-形式字段$A$,庞特里亚金平方$\mathcal{P}_2$和2-形式字段$B_2$。令人惊讶的是,这表明了构建完全1型中心和0型手征对称(完全离散轴对称)的障碍,该障碍保持了具有约束的4d TQFT,对于特定的更高异常,通过非线性扩展的不可行方案。我们评论的影响和限制,解除量子临界点(dQCP),量子自旋液体(QSL)或量子费米子液体在凝聚态物质,和紫外-红外(UV-IR)的对偶性在3+1时空维度。
2019-04-25 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Deconfined Metal-Insulator Transitions in Quantum Hall Bilayers
提出量子霍尔双层在磁长度尺度周期势下可实现去禁闭金属-绝缘体相变,通过单参数调谐连续演化,临界点具有无准粒子的费米面,并讨论绝缘体拓扑性质。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Duality and Universal Transport in a Mixed-Dimension Electrodynamics
本文考虑一个定域在(2+1)维膜和(3+1)维体块耦合的二分量狄拉克费米子的理论。利用费米子粒子涡旋对偶性,我们证明了该理论具有一个强-弱对偶性,它将耦合$e$映射到$\tilde e=(8π)/e$。我们在$e^2=8π$上探索这个理论,在那里它是自对偶的。该理论的电导率是一个与频率无关的常数。当系统处于有限密度和填充因子为$ν=\frac12$的磁场下时,纵向和霍尔热导率满足一个周期律,纵向和霍尔热电系数的比值完全由霍尔角决定。霍尔热导率与热电系数直接相关。
2017-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Critical behavior of QED$_3$--Gross-Neveu-Yukawa Theory in an Arbitrary Gauge
手征QED $_3$ -Neveu-Yukawa(QED $_3$)理论是一个$2+1$维U(1)规范理论,具有$N_f$味的四分量Dirac费米子耦合到标量场。对于$N_f=1$,特定的手征Ising QED $_3$ -GNY模型最近被证明是描述方形晶格上受抑量子磁体的Neel-价键-固体跃迁的去限制量子临界点的对偶.研究了$d=4-ε$维手征QED $_3$ -GNY模型对任意$N_f$的普适临界行为.计算了手征QED $_3$ -GNY模型中玻色子反常维数、反关联长度指数以及非单重态费米子双线性的标度维数。分别在手征Ising-、XY-和Heisenberg-QED普适类$_3$ -GNY中得到了指数的Pad $\acute{e}$估计.我们还建立了无规范QED $_3$ -GNY模型超对称临界的一般条件。对于手征QED $_3$临界点与非限定量子临界点之间的对偶,我们发现逆关联长度指数存在一个下界$ν^{-1}>0.75$,超过这个下界,Ising-QED $_3$ -- $\mathbb{C}$ P $^1$对偶成立.
2020-04-09 cond-mat.str-el
A Comment on Holographic Luttinger Theorem
鲁棒性的Luttinger定理的费米子液体检查全息。费米子电荷密度与费米面所包围的体积相等的卢廷格定理的陈述,可以映射为引力对偶中的高斯定律,即萨赫德夫定律。我们表明,各种变形的重力对偶,如列入磁场,宇称违反θ项,电子变形,和更高的导数校正,不违反全息推导的Luttinger定理,只要理论是在一个封闭的阶段。因此,对于强关联费米子与强耦合扇区耦合的情形,发现了该定理的鲁棒性。另一方面,在解除限制阶段,我们还表明,赤字出现在Luttinger定理再次是普遍的。它测量了一个总的赤字,它测量了非精细化(“分数化”)费米子的电荷,与变形参数无关。
2012-05-29 cond-mat.str-el hep-th
Symmetry Enriched Fracton Phases from Supersolid Duality
受最近建立的弹性晶体和分形张量规范理论之间的对偶性的启发,我们将其与玻色子涡旋对偶性相结合,明确地解释底层原子的玻色子统计。由此,我们得到了一个混合的矢量张量规范对偶的超固体,它的特点是晶体和超流秩序。规范对偶描述了一种具有超流序赋予的完全偶极迁移率的分形子物质状态,由理论中分形子和涡旋扇区之间的“相互”轴子电动力学所支配,并具有相关的广义威滕效应。涡旋凝聚恢复了U(1)对称性,将偶极子限制在亚维(恢复了相称量子晶体的位错滑移约束),并驱动两个不同分形子相之间的相变。同时,凝聚的基本fracton偶极子和电荷,分别提供了一个规范的双重描述的超六角和普通超流体。与传统观点一致,在没有晶体有序的情况下,U(1)对称相在零温度下通过类似于去限制量子临界性的机制被禁止。
2019-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Impurity spin textures across conventional and deconfined quantum critical points of two-dimensional antiferromagnets
我们描述了二维反铁磁体中非磁性杂质附近的自旋分布,该反铁磁体经历了从磁有序Neel态到具有自旋能隙的顺磁体的转变。有限系统中的量子临界基态具有总自旋S=1/2(如果没有杂质的系统具有偶数个S=1/2的自旋),以及最近对双层反铁磁体(K. H.Hoglund等人,cond-mat/0611418)已经表明自旋具有跨整个样品离域的通用空间形式。我们提出了描述两类反铁磁体在这种自旋织构中的均匀和交错磁化的场论:(1)从Neel态到具有局域自旋单线态的顺磁体的转变,在每个晶胞具有偶数个S=1/2自旋的模型中,这一转变用O(3)Landau-Ginzburg-Wilson场论描述;和(ii)从Neel态到价键固体的转变,在反铁磁体中,每个晶胞具有单个S=1/2自旋,这是由自旋子的解限定场论描述的。
2007-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topology-driven deconfined quantum criticality in magnetic bilayers
本研究揭示二维自旋液体临界涨落可通过混合Chern-Simons项在双层反铁磁体中诱导去禁闭量子临界点,导致非普适的量子临界标度。
2025-02-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal conductivity and central charges
讨论了一类d>1+1维临界模型,其电导率和电荷磁化率由中心荷以普适的方式固定。我们评论的电导率可能的界限,建议由全息对偶。
2008-08-21 cond-mat.str-el hep-th
Two Plaquette-Singlet Phases and Emergent SO(5) Deconfined Quantum Criticality in SrCu2(BO3)2
高压11B NMR揭示SrCu2(BO3)2存在FP与EP两种方格单态相,二者及与AFM相的转变支持受SO(5)对称性支配的退禁闭量子临界性。
2025-06-08 cond-mat.str-el
Universal Thermodynamic Signature of Self-dual Quantum Critical Points
自对偶是某些临界理论的代数结构,它不编码在标度维数和临界指数中。在这项工作中,自对偶量子临界点(QCPs)的一个普遍的热力学签名的建议。结果表明,在自对偶QCP的Grüneisen比仍然是有限的$T\rightarrow 0$,这是在没有自对偶的一般QCP,$Γ(T,g_{c})\sim T^{-1/zν}$,它的普遍分歧形成鲜明对比。这一结论是基于QCP附近的超标度理论得出的,对实验和数值模拟具有深远的意义。
2019-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Tensor network study of deconfined quantum criticality in a one-dimensional spin-phonon model
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与工程中心);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Center for Quantum Mathematics, University of Southern Denmark(南丹麦大学量子数学中心)
通过张量网络模拟,研究一维反铁磁J1-J2模型中自旋-声子耦合对退禁闭量子临界点的影响,发现低于临界频率时转变变为强一级相变,并识别出有效理论为双正弦-戈登模型。
2026-10-02 cond-mat.str-el
Weak-coupling to strong-coupling quantum criticality crossover in a Kitaev quantum spin liquid $α$-RuCl$_3$
本研究在Kitaev量子自旋液体材料$\alpha$-RuCl$_3$中发现全新的量子临界性渡越现象,揭示其高能标弱耦合与低能标高耦合的两种普适标度行为,为费米子-玻色子耦合拓扑系统的量子临界演化研究提供关键见解。
2022-03-25 cond-mat.str-el
Gauge/String Duality, Hot QCD and Heavy Ion Collisions
在过去的十年中,实验和理论的进展带来了强耦合技术的需要,在分析退禁闭QCD物质和重离子碰撞的前沿。因此,通过规范/弦对偶(也称为AdS/CFT对应)和重离子碰撞的现象学分析强耦合非阿贝尔等离子体之间的相互作用已经取得了丰硕的成果。我们回顾了一些主要的见解,从这种相互作用的日期。为了建立一个共同的语言,我们首先介绍了重离子唯象学和有限温度QCD,并相应地介绍了规范/弦对偶中的重要概念和技术。这些介绍性的部分是为非专业人士写的,目的是让读者从刚开始的研究生到有经验的QCD或规范/弦对偶的实践者,他们对这两个领域都有足够的了解,然后他们可以在所有适当的上下文中欣赏它们的相互作用。然后,我们回顾了目前的最先进的应用程序的对偶性强耦合等离子体动力学的描述,重点包括:它的热力学,流体力学和输运性质,它既修改的动力学,并受到扰动,高能或重夸克通过它;以及其中的夸克偶素介子的物理学。我们始终寻求强调可以从这些计算中提取的经验教训,为重离子物理学,以及讨论该领域的未来方向和开放的问题。
2012-08-08 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Dirac quantum criticality and the web of dualities
本文构建了包含狄拉克费米子量子临界转变的对偶性之网,通过种子对偶统一描述GNY临界点,并推导出新的子代对偶,如退禁闭临界点与规范Gross-Neveu转变的对偶。
2023-05-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconfined Quantum Criticality, Scaling Violations, and Classical Loop Models
二维量子反铁磁体的Néel到价键相变的数值研究为非限定临界的显著情景提供了强有力的证据,但显示出对有限尺寸标度的强烈违反,这还不清楚。我们展示了如何在3D经典环模型中实现Neel-VBS跃迁的普遍物理学(这包括抑制Néel hedgehogs的干涉效应)。我们使用这个模型来模拟前所未有的大系统(大小为$L\leq 512$)。我们的研究结果是兼容的直接连续过渡,在这两个序参量是关键的,我们没有看到传统的一阶行为的迹象。然而,我们发现,缩放违规比以前实现的更强,是不兼容的传统的有限尺寸标度的大小范围内研究,即使津贴是一个弱/边缘无关的缩放变量。特别是,对反常尺寸$η_\text{VBS}$和$η_\text{Néel}$的不同测定会产生非常不同的结果。传统的有限尺寸标度的假设给出的估计漂移到负值在大$L$,在违反幺正性界限。相比之下,在比$L$小得多的尺度上的行为与大的正反常维数是一致的。除非在更大的尺寸下出现意外的行为逆转,否则这意味着过渡如果是连续的,则必须表现出非常规的有限尺寸标度,例如来自危险的不相关标度变量。另一种可能性是一个非常弱的一阶跃迁。通过分析二维和四维非紧$CP^{n-1}$模型($n$ -分量阿贝尔Higgs模型)的重整化群流,我们给出了一个最简单的方案,通过这个方案,在不微调哈密顿量的情况下,一个非常弱的一级跃迁可以出现.
2015-06-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal Duality in Luttinger Liquid Coupled to Generic Environment
我们研究了耦合到一个通用的环境中的Luttinger液体(LL)玻色子模式与任意密度-密度和电流-电流相互作用。LL可以是在导电相和扰动的弱散射体或在绝缘相和扰动的弱链接。系统中的缺陷也可以对环境模式进行散射,并具有任意的透射和反射振幅。本文给出了在环境存在下计算关联函数的一般方法,并证明了描述弱散射体标度和弱连接标度的指数的对偶性。这种二重性适用于广泛的一类模型,对相互作用和环境模式细节都不敏感,因此它表现为普适属性。它确保环境不能生成RG流的新的稳定固定点。因此,LL总是流向导电相或绝缘相。相位被一个尖锐的边界分开,该边界会因环境的影响而发生位移。我们的研究结果是相关的,例如,在低能量输运(i)相互作用的量子线或碳纳米管的电子耦合到由晶格缺陷散射的声学声子;(ii)相互作用的费米和玻色子冷原子的混合物,其中玻色子模式由于相互作用的突然局部变化而散射,(iii)介观电路。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Some universal properties of Levin-Wen models
我们回顾了与Alexei Kitaev共同工作中在具有余维1,2,3的边界和缺陷的格上构造Levin-Wen型模型的关键步骤。我们强调一些普遍的性质,如边界体对偶和对偶缺陷对应,所有这些模型共享。新的结果包括一个边界激发的局部性质的详细分析和monoidal中心的功能性的猜想。
2012-11-20 cond-mat.str-el math.QA
Critical bifurcation and deconfined quantum criticality in an interacting cluster Ising chain
Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯理工学院);Center for Quantum Information, Communication and Computation (CQuICC)(量子信息、通信与计算中心);Karlstad University(卡尔斯特德大学);Heinrich-Heine-Universität(海因里希·海涅大学);Ilia State University(伊利亚州立大学);Andronikashvili Institute of Physics(安德罗尼卡什维利物理研究所);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心)
研究带额外近邻相互作用的团簇伊辛链,通过张量网络和弱耦合场论发现其存在临界分岔、退禁闭量子临界线等新相及相变,满足八顶点普适类关系,还存在平移对称性破缺反铁磁体。
2026-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum criticality, particle-hole symmetry, and duality of the plateau-insulator transition in the quantum Hall regime
我们报告新的实验数据的平台绝缘体过渡的量子霍尔制度,采取低迁移率InGaAs/InP异质结构。通过采用量子输运问题的基本对称性,我们能够解开的普遍量子临界方面的磁阻数据(临界指数和标度函数)和样品依赖方面,由于宏观不均匀性。我们的新的结果和方法表明,先前建立的临界指数(Kappa = 0.42)的实验值,从混合物的普遍和样品依赖的行为。一个新的,非费米液体的价值被发现(kappa = 0.57),以及领先的修正缩放。证明了在Chern Simons通量附着变换下的自对偶性。
2002-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical SO(5) scaling of entanglement entropy at honeycomb lattice deconfined criticality
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);University of Tennessee(田纳西大学)
研究正方形晶格S = 1/2量子反铁磁体中DQCP处纠缠熵标度行为的矛盾,通过研究蜂窝晶格S = 1/2模型,用大规模量子蒙特卡罗模拟计算雷尼EE,测试CFT描述,多数情况符合临界系统标度,六边形子系统有反例。
2026-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat