Spin-liquid behaviour and the interplay between Pokrovsky-Talapov and Ising criticality in the distorted, triangular-lattice, dipolar Ising antiferromagnet
我们研究了三角晶格伊辛模型与偶极相互作用，其实现在人工阵列的纳米磁体的启发。我们表明，一个经典的自旋液体的形式在中间温度下，它的行为可以通过温度和/或一个小的晶格畸变之间的弦Luttinger液体和畴壁网络状态进行调谐。在低温下，有一个过渡到磁有序相，这可以是一阶或连续的Pokrovsky-Talapov和2D-Ising普适性之间的临界行为的交叉。当Pokrovsky-Talapov临界性占主导地位时，过渡基本上是Kasteleyn型的。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anomalous Behaviour of Mutual Information in Finite Flocks
现有的共识是，群体在临界状态，需要长的相关长度和最大值的香农互信息在大系统的限制。相比之下，我们表明，有限的羊群在很长的观察时间限制，互信息可能不仅不能达到临界峰值-观察到其他关键系统-但也分歧的噪音趋于零。这一结果对其他有限大小的非平衡系统具有影响，在这些系统中，观测时间与内部系统动力学的时间尺度相比可能变化很大;因此，不能假设互信息定位相变。
2017-10-18 cond-mat.stat-mech
Dielectric versus conductive behaviour in quantum gases: exact results for the hydrogen plasma
我们研究了在平衡状态下，部分热激发电离的氢气的电极化率。气体被描述为一个量子等离子体的点质子和电子，通过库仑势相互作用。利用屏蔽集团展开的新数学方法，在原子极限下精确计算了与波数有关的极化率，在原子极限下，大部分电荷被束缚在氢原子中。当波长减小到德拜屏蔽长度以下时，发生从导电行为到介电行为的转变。在适当的标度范围内恢复了氢原子理想气体介电函数的标准公式。推导处理库仑相互作用（屏蔽，绑定，极化）中产生的所有影响在一个完全一致的方式，没有中间的近似，也没有建模。
2003-04-02 cond-mat.stat-mech
Dimensional transmutation and nonconventional scaling behaviour in a model of self-organized criticality
本文解决了两个不寻常的标度制度（类型的临界行为）预测的场论重整化群分析的自组织临界系统与湍流运动的环境。该系统由Hwa和Kardar在[{ \it Phys. Rev. Lett.}}中引入的“运行沙堆”的各向异性随机方程建模。{ \bf 62}：1813（1989）]。湍流运动描述的各向同性Kazantsev-Kraichnan的“快变”速度系综不可压缩流体。原始的Hwa-Kardar方程允许空间坐标$x_{\parallel}$（沿着优选维度的坐标）和${\bf x_{\bot}}$（正交子空间中与优选方向的坐标）的独立缩放，一旦各向同性速度系综耦合到方程，这就变得不可能。然而，它被发现，该系统的临界行为的制度之一（一个各向同性湍流运动是无关紧要的）恢复各向异性标度通过“尺寸嬗变。后者表现为无量纲比获得非平凡的典范维数。临界状态的速度合奏和Hwa-Kardar方程的非线性相关的同时，也具有“非典型”标度。虽然普通的缩放与固定的红外无关的参数是不可能的，在这种制度下，“限制”缩放的时间，坐标，和无量纲的比例缩放成为可能。这一结果使人想起尺度假设的修改（Stell的弱尺度或Fisher的广义尺度）的系统具有显着不同的特征尺度。
2022-06-16 cond-mat.stat-mech
Learning Criticality in an Embodied Boltzmann Machine
许多生物和认知系统并不深入到一个或另一个活动机制中。相反，他们利用临界表面在其参数空间中的过渡。临界性在自然系统中的普遍性表明，可能存在诱导这种行为的一般原则。然而，缺乏概念模型来解释具体的代理人如何推动自己走向这些临界点。在本文中，我们提出了一个学习模型，通过最大化网络的热容来驱动一个具体的玻尔兹曼机走向临界行为。我们测试和证实的模型实现一个具体的代理在山地车基准，根据模型调整其权重的玻尔兹曼机控制。我们发现，神经控制器达到临界点，这正好与两个制度的行为之间的代理的行为的过渡点，最大限度地提高其传感器和隐藏和运动神经元之间的协同信息。最后，我们讨论了我们的学习模型的潜力，以研究的贡献，体现生活系统的行为的关键性的情况下，不一定受到生物限制的例子，我们在自然界中发现的关键性。
2017-02-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.NE
Self-Organized Criticality and Universality in a Nonconservative Earthquake Model
本文对Olami-Feder-Christensen提出的描述地震行为的二维非保守模型进行了广泛的数值研究。通过使用多尺度方法分析地震大小的分布，我们发现证据表明，该模型是关键的，没有特征长度尺度以外的系统大小，与以前的结果一致。然而，在以前的权利要求相反，我们发现收敛到普遍的行为作为系统的大小增加，在一个范围内的耗散参数，$α$的值。我们还发现，“自由”和“开放”边界条件趋向于相同的结果。我们的分析表明，随着$L$的增加，行为慢慢收敛到幂律分布的地震规模$P(s) \sim s^{-τ}$与指数$τ\simeq 1.8$。我们发现$τ$的普适值在数值上与Gutenberg-Richter定律相关的经验值（$τ=B+1$）在数量上一致。
2000-08-01 cond-mat.stat-mech
Robust criticality of Ising model on rewired directed networks
我们发现，优先重新布线，这是应该模仿金融代理人的行为，改变一个有向网络伊辛铁磁体与一个单一的临界点到一个模型具有强大的临界行为。对于非重新布线的随机图的版本，由于一个恒定数量的链接从每个网站出去，我们写一个简单的平均场方程描述的磁化行为，我们认为，它是准确的，并支持索赔与广泛的蒙特卡罗模拟。对于重新布线的版本，只有在低温下才遵守这个方程。在更高的温度下，重新布线导致强烈的非均匀性，这显然使平均场参数无效，并引起大的波动和发散的磁化率。这种行为可以追溯到影响整个系统的相对较小的代理核心的形成。
2015-05-21 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Universal behaviour of ideal and interacting quantum gases in two dimensions
我讨论理想和相互作用的量子气体服从一般分数不相容统计。对于在平均场近似下描述的具有恒定单粒子态密度的系统，熵既不依赖于微观不相容统计，也不依赖于相互作用。这样的系统被称为{ \em物理等价}，我表明，这种等价性的微观原因是这些系统的激发态之间的一一对应。这提供了一种不同于玻色化技术的方法，用于在不同排斥统计量的系统之间进行转换。在最后一节中，讨论了这种方法的宏观方面。在附录A中，我在巨正则系综和平均场近似下计算了凝聚玻色气体的基态布居数的涨落，而在附录B中，我显示了一种情况，尽管该系统在微观能量区间上表现出分数排斥性质，但对单粒子态布居数的严格计算揭示了凝聚现象。这也意味着最可能的统计分布的通常和简化计算技术的故障。
2002-08-19 cond-mat.stat-mech
Criticality of natural absorbing states
我们研究了一个最近引入的梯形模型，它经历了一个活跃的和一个无限简并的吸收相之间的转变。在某些情况下，该模型的临界行为与具有和不具有硬核相互作用的$N\geq 2$物种的分支零化随机游动的临界行为相同。我们表明，某些静态特性的所谓的自然吸收状态发展的幂律奇点的信号的临界点的方法。这些结果也解释了使用随机游走参数。此外，我们表明，当我们的模型的动力学被认为是一个最小的发现过程，它有最好的效率非常接近临界点。
2001-05-18 cond-mat.stat-mech
Zero Range Condensation at Criticality
跳跃率降低的零程过程表现出一种凝聚转变，当总密度超过一个临界值时，所有粒子的正分数凝聚在一个晶格点上。我们研究了冷凝的开始，即在临界密度下添加或减去亚扩展过量颗粒质量后最大占据数的行为。我们建立了一个大数定律的过剩质量分数在最大值，这原来是从零跳到一个正值在一个临界尺度。我们的研究结果还包括分布极限的波动的最大值，从标准的极值统计高斯时，密度跨越临界点。波动的散装也被覆盖，表明最大值以外的质量分布均匀。总之，我们确定了详细的行为，在临界尺度，包括子首项，这提供了一个充分的理解，从子交叉到超临界行为。
2011-02-21 cond-mat.stat-mech math.PR
Relaxation phenomena at criticality
接近临界点的统计系统的集体行为的特征在于极慢的动力学，在热力学极限下，在热力学控制参数改变后，该动力学最终阻止它们松弛到平衡态。这种变化之后的非平衡演化显示了在玻璃材料中通常观察到的一些特征，例如老化，并且它可以通过序参量的动态非平衡性和关联函数来监测，其标度行为的特征在于由普适指数、标度函数和振幅比。这种普遍性允许人们在适当的简化模型中计算这些量，场论方法是这种分析的自然和可行的方法。此外，如果一个统计系统在空间上受到限制，则作用在限制表面上的普适卡西米尔类力就会出现，并且当系统的温度被调整到临界值时，它们就会及时建立起来。我们在这里回顾了近年来已经获得的一些理论结果的普遍量，如波动耗散比，与非平衡临界动力学，特别是专注于伊辛模型与Glauber动力学的散装。在高斯模型下讨论了Casimir力作用于薄膜的非平衡动力学。
2007-12-07 cond-mat.stat-mech
Exact Hydrodynamic Description of Active Lattice Gases
介绍了一类活性物质系统的格子气模型，其流体动力学描述可以精确导出。我们说明我们的方法，考虑两个系统表现出两个最研究的集体行为在活性物质：运动诱导的相分离和过渡到集体运动。在这两种情况下，我们推导出耦合偏微分方程描述的局部密度和极化场的动力学，并显示它们如何定量预测新兴的宏观晶格气体的属性。
2018-01-26 cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic equations and near critical large deviations of active lattice gases
University of Bristol（布里斯托大学）
本研究采用路径积分方法推导三种活性晶格气体的流体动力学方程与大偏差函数，通过近临界弱非线性分析揭示其临界行为与平衡相分离的关联及非平衡修正。
2024-12-16 cond-mat.stat-mech
The behaviour of information flow near criticality
最近的实验表明，许多生物系统在临界点附近自组织，这暗示了一个共同的设计原则。虽然已经提出在临界点附近优化信息传输，但是仍然不清楚信息传输如何取决于输入信号的动态、信息需要传输的距离以及到临界点的距离。在这里，我们采用随机模拟的驱动二维伊辛系统和研究的瞬时互信息和信息传输率之间的驱动输入自旋和输出自旋。瞬时互信息随温度非单调变化，但随输入信号的相关时间单调增加。相反，信息传输速率呈现出作为输入相关时间的函数的最大值。此外，存在使该最大信息传输速率最大化的最佳温度。它是在快速响应输入变化以便在单位时间内传输更多信息的必要性与可靠响应的必要性之间进行权衡而产生的。最佳温度位于临界点以上，但随着输入和输出自旋之间的距离增加而向临界点移动。
2019-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Boundary quantum criticality in models of magnetic impurities coupled to bosonic baths
我们研究量子杂质问题，其中一个本地磁矩耦合到玻色子环境的自旋密度，导致玻色子版本的标准近藤和安德森杂质模型。在物理情况下，这些玻色子环境既可以对应于某些类Z_2阻挫反铁磁体中的退禁闭自旋子，也可以对应于多组分玻色气体中的粒子（在这种情况下，自旋自由度归因于超精细能级）。使用重整化群技术，我们建立了我们的杂质模型，它具有类似于近藤杂质在费米液体中的交换相互作用，允许流向一个稳定的强耦合态。由于低能玻色子围绕动量空间中的一个点而存在，并且没有费米面，因此在中间耦合处发生杂质量子相变，分离屏蔽相和非屏蔽相。这种行为是定性的不同，从以前研究的自旋玻色子模型，显示稳定的中间耦合固定点和没有屏蔽自旋各向同性的变种。
2007-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Perturbative Field-Theoretical Renormalization Group Approach to Driven-Dissipative Bose-Einstein Criticality
利用场论重整化群方法研究了驱动耗散非平衡玻色-爱因斯坦凝聚相变的普适临界行为。这种临界性可以在量子光学和多体物理学界面上的广泛的驱动开放系统中实现，从激子-极化激元凝聚到冷原子气体。出发点是对应于复值Landau-Ginzburg泛函的噪声和耗散Gross-Pitaevski方程，其捕获近临界非平衡动力学，并将模型A推广为具有非保守序参量的经典弛豫动力学。我们确认和进一步发展的物理图像先前建立的功能重整化群研究这个系统。作为对这一早期数值分析的补充，我们解析地计算了关于上临界维数dc = 4的维数展开中凝聚过渡到最低非平凡阶的静态和动态临界指数，并建立了一个新的与非平衡驱动相关的普适标度指数的出现.我们还讨论了守恒序参量场的相应情形，即，复系数（亚）扩散模型B。
2014-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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
Analysis of Self-Organized Criticality in the Olami-Feder-Christensen model and in real earthquakes
本文在考虑雪崩尺寸差异的小世界拓扑结构上对耗散Olami-Feder-Christensen模型进行了新的分析。我们发现，当临界出现的概率密度函数（PDF）的雪崩大小的差异，在不同的时间有一个q-高斯形状的胖尾巴。这种行为不依赖于所采用的时间间隔，并且在考虑真实地震之间的能量差异时也会发现。如果雪崩（地震）的大小（释放的能量）没有相关性，这样的结果可以通过分析来理解。我们的研究结果支持了一个假设，即一个自组织临界性机制与远程相互作用是在地震事件的起源，并指出，这是不可能预测的震级下一个地震知道那些以前的。
2007-04-28 cond-mat.stat-mech physics.geo-ph
Finite-size scaling as a way to probe near-criticality in natural swarms
生物系统中的集体行为往往伴随着强烈的相关性。因此，出现了这样的问题，即相关性是否被参数空间中某个临界点的附近放大。然而，生物系统通常远离热力学极限，因此相关性和磁化率峰值的控制参数值取决于大小。因此，系统将需要根据其大小重新调整其控制参数，以便最大程度地相关。然而，这种重新调整从未在实验中观察到。通过收集三维数据在现场的蠓群，我们发现，群调整其控制参数和大小，以保持一个缩放行为的关联函数。因此，相关长度和敏感性尺度与系统的大小和群集表现出近最大程度的相关性在所有大小。
2014-12-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Hidden order in bosonic gases confined in one dimensional optical lattices
分析了一维光晶格中玻色子原子的Wannier函数重叠积分的幂级数展开所产生的有效哈密顿量。在一定的耦合常数约束下，我们构造了这种有效玻色子哈密顿量与可积自旋- $S$各向异性海森堡模型之间的显式关系.因此，前者的结果是可积的建设。场论是由各向异性的非线性$σ$模型与单重态和三重态大规模激发，这样的结果也持有在一般不可积的情况下。研究了玻色子系统的临界性。绘制了相图。我们的研究是揭示隐藏的对称性的Halflion型的一维玻色子。
2009-12-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Criticality and correlated dynamics at the irreversibility transition in periodically driven colloidal suspensions
一个可能的框架来解释在周期性驱动的胶体悬浮液中观察到的不可逆性转变是在低幅度的驱动力下朝向吸收可逆状态的非平衡相变。我们考虑一个简单的数值模型驱动悬浮液，使我们能够非常详细地描述一个大的身体的物理观测值，可以通过实验确定，以评估这种非平衡相变的存在性和普遍性类。表征的行为的静态和动态关联函数在真实和傅立叶空间中，我们确定特别是几个临界指数为我们的模型，采取的值是在良好的协议与直接ED渗透的普遍性类。我们还提供了一个详细的分析单粒子和集体动力学的系统附近的相变，出现间歇性和空间相关的不同的时间尺度和长度尺度，并提供明确的签名的潜在的临界性。
2016-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exactly solvable models of growing interfaces and lattice gases: the Arcetri models, ageing and logarithmic sub-ageing
受铁磁体球形模型类比的启发，定义了三种Arcetri模型。他们提出了新的普适性类，无论是界面的增长，否则晶格气体。它们不同于普通的Edwards-Wilkinson和Kardar-Parisi-Zhang普适类。它们的非平衡演化可以通过精确计算它们的二次散射子和响应来研究。第一个模型，在这两种解释，有一个临界点，在任何方面，并显示简单的老化和低于临界。第二和第三个模型在零温度下，在一维，其中都显示对数亚老化，其中几个不同的类型被确定。物理上，第二个模型描述了一个格子气和第三个模型的界面生长。一个清晰的物理图像上随后的时间和长度尺度的亚老化过程出现。
2017-12-04 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Impact of jamming criticality on low-temperature anomalies in structural glasses
本文提出了一种新的低温非晶态固体比热反常行为的机制。平均场模型的解析解属于同一普适类的高维眼镜，球形感知器，表明存在一个交叉温度，高于该温度，比热与温度呈线性关系，而低于该温度，则显示立方标度。这依赖于相图的两个关键特征：（i）自由能景观的边缘稳定性，这导致了一个无隙相，导致幂律标度的出现（ii）经典干扰临界点的附近，因为当接近它时，交叉温度会降低。这种情况源于对量子体系热力学的直接研究，在那里，我们表明，与晶体相反，德拜近似不成立。
2019-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Biases in Inverse Ising Estimates of Near-Critical Behaviour
University of Bristol（布里斯托大学）；Kyoto Institute of Technology（京都工艺纤维大学）；ESPCI Paris（巴黎高等物理化工学院）；Université PSL（巴黎文理研究大学）；State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）
本文以 SK 模型为基准揭示逆 Ising 推断中 PLM 等估计器在近临界区的小样本偏差，并提出数据驱动校正方法用于 fMRI 数据，警示真实数据集的临界性归因需谨慎。
2023-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Complexity, Information Geometry, and Loschmidt Echo near Quantum Criticality
在热力学极限下，我们考虑了横向XY模型中的Nielsen复杂性${\mathcal C}_N$、Loschillo回声${\mathcal L}$和Fubini Study复杂性$τ$.在小的时候，前两者通过${\mathcal L} \sim e^{-{\mathcal C}_N}$相关。通过计算一个新的含时量子信息度规，我们表明，在这种制度下，${\mathcal C}_N \sim dτ^2$，最低阶微扰。前一种关系在很大程度上仍然保持在同一极限内，而后一种关系则不然。我们的研究结果表明，在热力学极限下，尼尔森复杂性和Loschirst回声增强的时间振荡时，一个淬火从附近的临界线，而这样的振荡是显着不存在时，淬火是在这样的线。我们解释这种行为通过研究准粒子激发的性质在临界附近。最后，我们认为，三角形不等式的尼尔森复杂性可能会违反在某些区域的参数空间，并指出为什么要小心的相互作用哈密顿量的性质，而使用这种措施。
2021-10-05 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
