Quantum many-body scars leading to time-translation symmetry breaking in kicked interacting spin models
Charles University（查理大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）
研究了在时间周期性 kicks 作用下具有长程相互作用的 Ising 模型，发现初始态与 Floquet 状态的重叠导致时间平移对称性破缺，表现为 π- 谱对称配对和长程序。
2026-09-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Translationally invariant universal classical Hamiltonians
自旋模型在自然科学中被广泛研究，从凝聚态物理中的磁性材料研究到神经网络研究。以前的工作已经证明，存在简单的经典自旋模型是普遍的：它们可以复制-在一个精确和严格的意义上-任何其他经典自旋模型的完整物理，以任何所需的精度。然而，所有先前已知的通用模型都打破了平移不变性。在本文中，我们证明了存在几何不变的通用模型。我们的主要结果是一个显式的结构的一个conventionally不变的，2D的，最近邻的，普遍的经典哈密顿与一个单一的自由参数。证明借鉴了理论计算机科学的技术，特别是最近的复杂性理论的结果平铺问题。我们的结果意味着，存在一个单一的哈密顿量，它包含了所有的经典自旋物理，只是通过调整一个单一的参数，并改变晶格的大小。我们还证明，我们的建设是最佳的参数在哈密顿量的数量方面，不可能存在一个唯一的晶格尺寸作为参数的conventionally不变的通用哈密顿量。
2019-05-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium many-body quantum engine driven by time-translation symmetry breaking
失去平衡的量子多体系统可以产生有趣的现象，例如向奇异动力学状态的转变。虽然这种涌现的行为可以在实验中观察到，但其技术应用的潜力在很大程度上尚未开发。在这里，我们研究了集体效应对从多体系统中提取机械功的量子引擎的影响。利用光机械腔装置与相互作用的原子气体作为工作流体，我们从理论上证明，这种发动机产生的工作下，周期性的驱动。工质的稳态循环具有非平衡相变的特征，导致输出功的突变。值得注意的是，我们发现我们的多体量子引擎甚至在没有周期性驱动的情况下也能运行。当它的工作流体进入一个打破连续时间平移对称性的阶段时，就会发生这种现象：出现的时间结晶阶段可以维持产生机械功的负载的运动。我们的发现为设计新型非平衡量子机器铺平了道路。
2020-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spontaneous Breaking of Translational Invariance and Spatial Condensation in Stationary States on a Ring: I. The Neutral System
我们考虑一个模型，其中正负粒子具有相同的密度扩散在一个环上的非对称，CP不变的方式。正粒子顺时针跳跃，负粒子逆时针跳跃，并且带相反电荷的相邻粒子可以交换位置。该模型依赖于两个参数。使用二次代数的分析计算，平均场方程的非齐次解和蒙特卡罗模拟表明，该模型有三个阶段。一种纯相，其中只有正、负粒子和空位组成的三个钉扎块，且平移不变性被破坏。一种混合相，其中电流与一个参数成线性关系，但与另一个参数和带电粒子的密度无关。在这个阶段，一个有一个肿块和一个流体。凸块（冷凝物）仅包含正粒子和负粒子，流体包含带电粒子和均匀分布的空位。混合相通过二级相变与无序相分离，该二级相变具有在平衡状态下观察到的玻色-爱因斯坦相变的许多性质。发现了各种临界指数。
2000-01-24 cond-mat.stat-mech
Average eigenstate entanglement entropy of the XY chain in a transverse field and its universality for translationally invariant quadratic fermionic models
最近，我们发现[物理学]。121，220602（2018）]，量子伊辛链的所有能量本征态的平均二分纠缠熵表现出普遍的（对于几何不变的二次费米子模型）与子系统体积成线性比例的主导项，而在热力学极限下，第一次超前修正在临界场不为零（它仅取决于子系统的体积与系统的体积之间的比率$f$），否则消失。在这里，我们表明，解析的边界和数值的平均值，这同样适用于自旋1/2 XY链在横向磁场。然后，我们收紧的通用体积定律项，这是一个凹函数的$f$的系数的界限。我们开发了一个系统的方法来计算上限和下限，并提供了明确的解析表达式高达四阶界限。
2019-02-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Spatial-Translation-Induced Discrete Time Crystals
离散时间晶体是非平衡系统中唯一的相，其中离散时间平移对称性自发破缺。迄今为止，大多数传统的时间晶体都依赖于在位对称性的自发破缺及其相应的在位对称性操作。在这封信中，我们提出了一种新的时间晶体称为“空间平移诱导离散时间晶体（STI-DTC）”，这是实现空间平移和对称性破缺。由于这种新的时间晶体具有空间平移的特性，在不改变驱动协议的情况下，只需要改变填充方式就可以产生不同的时间晶体顺序。我们证明，本地运输的电荷或自旋显示出一个非平凡的振荡，使时间晶体订单的检测和应用。我们的建议开辟了一个新的途径实现时间晶体秩序的空间平移。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Generalized criteria of symmetry breaking. A strategy for quantum time crystals
本文的目的是提出一个自发对称性破缺的判据，该判据参考了由一个对称不变态定义的纯相的性质。在标准方法的基础上，通过避免任何对基态的参考，该标准适用于更广泛的模型类别。一个有趣的应用是打破时间翻译。事实上，我们讨论明确的理论模型，表现出量子时间晶体的原型特征，而不需要一个依赖于时间的哈密顿量。
2020-07-07 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Continuous symmetry breaking and a new universality class in 1D long-range interacting quantum systems
连续对称破缺（CSB）在低维系统中，由Mermin-Wagner定理禁止的短程相互作用，可能会发生在缓慢衰减的长程相互作用的存在。然而，在零温度下，在一维量子系统中，相互作用应该衰减到多慢才能产生CSB，这一点并没有严格的限制。在这里，我们研究了一个长程相互作用的自旋链与$U(1)$对称性和幂律相互作用$V(r)\sim1/r^α$，直接相关的离子阱实验。利用玻色化和重整化群理论，我们发现$α$的CSB小于一个临界指数$α_c(\le 3)$依赖于模型的微观参数。此外，从无带隙XY相到无带隙CSB相的转变是由长程相互作用引起的共形对称性破缺所介导的，并且由类似于Berezinskiii-Kosterlitz无带隙转变的新普适性类来描述。我们的分析结果与数值计算吻合得很好。在现有的捕获离子实验中，应该可以获得CSB阶段的签名。
2015-10-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Conditional Ergodicity and Universal Fluctuations in Weak Ergodicity Breaking
Physics Department, Bar-Ilan University（巴伊兰大学物理系）
研究揭示在弱自洽性破坏系统中，通过内部时钟条件自洽可使时间平均可观测量自洽，经均值缩放后，输运系数服从Mittag-Leffler分布。
2026-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Translation Symmetry Breaking in the One-Component Plasma on the Cylinder
本文研究了有限周长圆柱表面上的二维单组分等离子体，即嵌入均匀中性背景中的点状带电粒子系统，或等价地研究了有限宽度半周期带中的二维单组分等离子体。Choquard等人在自由费米子耦合$Γ=2$下精确地求解了该模型：在无限长条的热力学极限下，粒子密度在空间上是一个非常数的周期函数，系统表现出Wigner晶体类型的长程序。本文的目的是描述，定性以及定量，结晶状态的一个更大的一组耦合$Γ=2γ$（$γ=1,2,...$一个正整数）时，等离子体是映射到一个一维的费米子理论。费米子形式主义，补充了一些周期性假设，揭示了密度分布的结果从一个层次的高斯均匀的方差，但不同的振幅。基本单元内这些高斯的数量和空间位置取决于$γ$的特定值。在$γ=1$（$Γ=2$）和精确的有限尺寸计算在$γ=2,3$的精确解支持分析结果。
2004-07-14 cond-mat.stat-mech
Surface-induced ordering and continuous breaking of translational symmetry in conjugated polymers
Martin Luther University Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
本研究利用表面敏感掠入射X射线散射，揭示自由表面可诱导两类共轭聚合物形成有序中间相，其平移对称性破缺呈连续特性，为理解表面诱导有序化机制提供了实验与理论依据。
2026-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breaking the Fluctuation-Dissipation Relation by Universal Transport Processes
远离平衡的普遍现象表现出额外的独立标度指数和功能相比，热普遍行为。对于一个超冷玻色气体的例子，我们模拟非平衡输运过程中的一个普遍的标度制度，并显示它们如何导致打破的波动耗散关系。因此，在时间和空间中的不同点之间的谱函数（标度因子）和统计相关性（反标度因子）的标度变得线性独立，具有不同的动态标度指数。作为这种现象的宏观特征，我们在统计两点相关器中识别出一个传输峰，该峰在显示玻色气体准粒子峰的谱函数中不存在。
2019-05-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Symmetry Breaking and Order in the Age of Quasicrystals
准晶的发现改变了我们对物质凝聚态的一些最基本概念的看法。在准晶体时代之前，人们认为晶体打破了液相的连续平移和旋转对称性，成为一个离散的平移晶格和一个有限的旋转群。另一方面，准晶不具有这样的对称性--既没有平移，一般也没有旋转，使它们保持不变。这是否意味着对称性已经不复存在，或者对称性的含义应该被修正？我们回顾了这个问题和其他问题有关的液体到晶体的破胶过渡使用的概念不可逆性。我们刻画了序参数空间，描述了不同的基元激发，声子和相子，并讨论了位错的性质记住，我们现在生活在准晶体的时代。
2011-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Discrete spacetime crystal: Intertwined spacetime symmetry breaking in a driven-dissipative spin system
本研究在驱动耗散自旋系统中发现了由交织离散时空平移对称性破缺产生的离散时空晶体相，其兼具时间和交织时空方向均存在长程晶体序，且抗弱噪声寿命极长，为奇异物质相研究及应用研究提供了新方向。
2024-06-23 cond-mat.stat-mech
Universal nature of replica symmetry breaking in quantum systems with Gaussian disorder
我们研究了具有猝灭高斯无序的量子自旋系统。证明了在无限体积极限下，某类物理量的方差为零。我们还研究了复本对称性破缺现象，在副本对称吉布斯态中，另一类重叠算子的方差不为零。另一方面，它消失在一个自发的复本对称性破缺吉布斯状态定义通过应用一个无限小的复本对称性破缺字段。我们还证明了在副本对称吉布斯态的重叠算子的有限方差意味着存在一个自发的复本对称性破缺。
2017-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Probing the two-scale-factor universality hypothesis by exact rotation symmetry-breaking mechanism
本文首先在单圈阶上，用三种不同的、独立的方法对O（$N$）$λϕ^{4}$标量场理论中的旋转破缺进行了明确的、解析的计算，并对旋转破缺机制进行了精确的处理，从而探讨了双标度因子普适性假设.我们表明，旋转的破环振幅比原来是相同的，在三种方法，等于各自的旋转破环的，虽然振幅本身，在一般情况下，取决于所采用的方法和旋转破环参数。最后，我们表明，所有这些结果可以推广，通过归纳过程的基础上出现的一般定理从精确的计算，任何循环水平和物理解释的基础上对称的想法。
2018-05-18 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Spontaneous Breaking of Translational Invariance and Spatial Condensation in Stationary States on a Ring: II. The Charged System and the Two-component Burgers Equations
我们进一步研究了文献[1]中讨论的随机模型。[2]其中正负粒子在环上以不对称CP不变方式扩散。正粒子顺时针跳跃，负粒子逆时针跳跃，并且带相反电荷的相邻粒子可以交换位置。我们将这个模型的分析推广到带电粒子密度不相同的情况。描述该模型的平均场方程是耦合的非线性微分方程，我们称之为双分量Burgers方程。我们找到了这些方程的迂回弱解。这些解用来描述随机模型的定态性质。的电流和各种两点关联函数的值从蒙特卡罗模拟得到的平均场的结果进行了比较。就像在密度相等的情况下一样，可以发现纯相、混合相和无序相。
2001-01-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP
Universal Symmetry-Breaking Dynamics at Continuous Phase Transitions: Evidence for a New Dynamical Critical Exponent
University of Augsburg（奥格斯堡大学）
研究揭示了连续相变中突然对称性破缺淬火后出现的普遍行为，提出新的动态临界指数，并发现该现象在二维量子和三维/四维经典伊辛模型中存在，但不在一维量子或二维经典模型中。
2026-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Wigner crystallization in the quantum 1D jellium at all densities
电子束是由维格纳（1934）提出的一种模型，用于描述电子气体在均匀的正电荷中和背景中的运动。维格纳认为，电子之间的排斥可能导致平移对称性的破缺。对于经典的一维系统，这一事实由Kunz（1974）证明，而在量子环境中，Brascamp和Lieb（1975）证明了低密度下的平移对称性破缺。在这里，我们证明了平移对称性破缺的量子一维凝胶在所有密度。
2014-02-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Symmetry breaking in quasi-1D Coulomb systems
准一维系统是指在一个方向上无限延伸，在所有其他方向上大小一致的区域中的粒子系统，例如在无限长的圆柱体上。本文证明的主要结果是，对于具有库仑相互作用和中性背景的所谓“胶冻”粒子系统，在任何温度和任何有限条宽下都存在平移对称破缺。这扩展了Jansen，Lieb和Seiler（2009）关于二维薄条中Laughlin态的先前结果。这里使用的结构论证绕过了平移对称性破缺是否已经在单粒子密度函数水平上显现的问题。它类似于Aizenman和Martin（1980）关于严格一维库仑系统在所有温度下对称性破缺的类似陈述。通过建立有限体积电荷波动的紧密性的界限来实现扩展。
2010-09-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Smectics: Symmetry Breaking, Singularities, and Surfaces
有序介质中拓扑缺陷的同伦理论不能完全刻画平移对称破缺的系统。我们认为，这个问题可以理解的旋转戈德斯通模式在这样的系统中缺乏，并提供了一种替代方法，正确地考虑到平移和旋转之间的相互作用。位错通常与相场中的分支点相关联，而向错则是相场中的临界点和奇点。我们介绍了一个三维模型的二维smectics，澄清了拓扑结构的向错和几何捕获已知的结果，而不需要兼容性条件。我们的工作表明自然的推广二维近晶理论更高的维度和晶体。
2009-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
