Categorical Symmetries at Criticality
我们研究了最近引入的“范畴对称性”概念,它在最基本的意义上是指一对对偶对称性,如$1d$量子伊辛模型及其自对偶对应模型的伊辛对称性.在这篇手稿中,我们研究了离散范畴对称性在高维临界点和无间隙阶段。在这些选定的无间隙物质状态下,我们可以分析地评估范畴对称性的行为。我们分析了下列临界情形下的范畴对称性:(1)$(2+1)d$量子伊辛系统的Lifshit临界点,(2)$(3+1)d$光子相位作为三维$Z_2$量子规范理论的拓扑序和受限相位之间的中间无隙相位,(3)量子量子伊辛系统的量子力学性质。(3)既有范畴对称(0-形式或1-形式范畴对称)又有子系统对称的系统的$2d$和$3d$例子。我们证明,在这些无隙状态的物质的范畴对称性有非常不同的行为从附近的有隙阶段。
2020-12-07 cond-mat.str-el
Emergent gapless spiral phases and conformal Lifshitz criticality in the cluster Ising model with off-diagonal interactions
本文解析研究带非对角 Gamma 相互作用的团簇-Ising 模型,发现两个无间隙螺旋相及四条相变线,其中两条为非共形 Lifshitz 临界(z=2),其交点呈现涌现共形对称性的新 Lifshitz 多临界点。
2025-06-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fate of spinons at the Mott point
最近在几个受抑的莫特绝缘体中观察到了无带隙自旋液体,其基本自旋激发--"自旋子"--让人想起简并费米系统。然而,它们在电荷波动开始扩散的莫特点的确切作用仍然存在争议和不清楚。在这里,我们提出了一个最简单的理论框架,对待新兴的自旋和电荷激发的动力学在同一个立足点,提供了一个新的物理图片莫特金属绝缘体过渡在半填充。我们确定了一个通用的正交机制,导致强阻尼的自旋,尽快莫特间隙关闭。我们的研究结果表明,自旋不应该在高温量子临界区莫特点以上发挥重要作用-在惊人的协议与所有可用的实验。
2016-09-21 cond-mat.str-el
Gapless line for the anisotropic Heisenberg spin-1/2 chain in a magnetic field and the quantum axial next-nearest-neighbor Ising Chain
本文研究了置于沿x轴指向的磁场中的各向异性海森堡(XYZ)自旋1/2链。我们利用玻色化和重整化群分析证明了该模型在XY各向异性a和磁场h的某一值处存在一个非平凡的不动点。因此,在(a,h)平面上有一条临界点线,在这条线上系统是无隙的,即使哈密顿量没有连续对称性。量子临界线对应于自旋翻转跃迁;它将两个带隙相分开,其中一个带隙相的哈密顿量的Z_2对称性被破坏。我们的研究与横向磁场中轴向次近邻伊辛(ANNNI)链的一个跃迁有关。我们还讨论了当磁场进一步增大时模型的性质,特别是当基态为单自旋态的直积时的无序线。
2003-04-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The Fate of the Two-Magnon Bound State in the Heisenberg Antiferromagnet
用级数展开法计算了正方晶格上海森伯-伊辛反铁磁体中两磁振子束缚态的能谱。结果证实了Oguchi和Ishikawa早期的自旋波预测,即在达到各向同性海森堡极限之前,束缚态消失在连续介质中。
2009-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Criticality in Topological Insulators and Superconductors: Emergence of Strongly Coupled Majoranas and Supersymmetry
我们研究了拓扑绝缘体和超导体中的对称性破缺量子相变,其中单电子能隙在体相中保持开放。具体来说,我们认为自发破坏的对称性,保护无间隙的边界模式,使这些模式在有序的阶段有间隙。在这里,我们确定的命运的拓扑边界模式的权利在过渡,在那里他们耦合到强烈波动的序参量场。结合精确解和重整化群技术,我们发现表面费米子模要么从体涨落中解耦,要么流向一个强耦合的不动点,该不动点保持无隙。此外,我们研究过渡的临界波动仅限于表面,并发现在某些情况下的临界点是自然超对称的。这允许确定临界指数,并指出能带拓扑和超对称性之间的潜在联系。最后,我们研究的命运无隙马约拉纳模式本地化的点和线缺陷的拓扑超导体在体临界,这是类似于一个量子杂质问题。同样,拓扑结构和强相关性的相互作用导致这些模式保持无间隙,但处于强耦合状态。实现这些现象的实验候选人进行了讨论。
2012-06-06 cond-mat.str-el hep-th
Critical Ising modes in low-dimensional Kondo insulators
我们提出了一维近藤绝缘体系统的类伊辛中间相。由于自旋分裂,它的低能激发是临界伊辛模,而三重态扇区具有谱隙。只要RKKY振荡幅度超过局域自旋之间的任何直接交换,它就应该发生。手征固定点,然而,变得不稳定,在远红外线限制,由于普遍的波动之间的本地化自旋诱导无带隙的三重激发光谱。基于以前的数值计算结果,我们得到了一个由单杂质Kondo模型的关联长度决定的顺磁无序态。
1999-06-25 cond-mat.str-el
Metallic states beyond Tomonaga-Luttinger liquids in one dimension
本文提出了一些新的1+1维自旋1/2电子强关联无隙态(或临界态),如掺杂反铁磁自旋1/2伊辛链。我们发现掺杂反铁磁伊辛链是一个不同的金属相,从掺杂铁磁伊辛链,尽管两者有相同的对称性。掺杂的反铁磁伊辛链具有有限的能隙的所有电荷-1费米子激发,即使没有配对引起的吸引力的相互作用,类似的赝间隙相欠掺杂的高Tc超导体。向铁磁和反铁磁金属相施加横向场可以恢复$Z_2$对称性,这产生两个不同的临界点,尽管两个转变具有完全相同的对称性破缺模式。我们还提出了新的手性金属态。所有这些新的无隙态都是强相关的,因为它们不属于费米子的通常的Tomonaga-Luttinger相,即,它们不能平滑地变形为具有相同对称性的非相互作用费米子系统。我们的非微扰结果是通过注意到无隙量子系统具有涌现范畴对称性而获得的,即,不可逆重力异常),其由模协变的多分量配分函数描述。这使得我们能够计算出这些强关联的无带隙态的所有低能算符的标度维数和量子数。这证明了涌现范畴对称性在确定强关联无隙态的低能性质中的应用,否则很难获得。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Longitudinal SDW order in a quasi-1D Ising-like quantum antiferromagnet
通过对准一维Ising类Co $^{\rm 2+}$自旋化合物BaCo $_{\rm 2}$ V $_{\rm 2}$ O $_{\rm 8}$的中子衍射测量,我们观察到在磁场中出现了一种新型的无公度有序.这种有序性与经典系统所期望的N{\' e} el型有序性有本质的不同,并且是由量子自旋链中固有的量子涨落引起的。无带隙一维量子系统的Tomonaga-Luttinger液体(TLL)性质是实现无公度有序的原因。
2008-08-29 cond-mat.str-el
Renormalization Group Circuits for Gapless States
我们证明了一个大类的无隙态是重整化群不动点,在这个意义上说,他们可以通过使用本地幺正尺度规模增长。这类例子包括一些动力学指数不等于1的理论,但不包括共形场论。我们考虑的状态的关键属性是基态波函数与局部统计模型的统计权重有关。我们给出了几个例子,我们的建设在伊辛磁性的背景下。
2016-02-08 cond-mat.str-el quant-ph
Gapless topological phases and symmetry-enriched quantum criticality
我们介绍了无间隙系统的拓扑不变量,并研究了相关的边界现象。更一般地说,低能共形场论(CFT)的对称性提供了离散不变量,建立了量子临界性的概念。非局部标度算子的电荷,或者更一般的对称缺陷的电荷,是拓扑的,并且意味着局部边缘模式的存在。我们主要集中在$1+1d$的情况下,边缘具有拓扑退化,其有限大小的分裂可以是指数或代数的系统大小取决于参与额外的缺口部门。前者的一个例子是通过调整自旋为1的海森堡链到一个破缺的伊辛相。后者的一个例子出现之间的间隙伊辛和集群阶段:这个丰富的伊辛CFT具有有限大小分裂$\sim 1/L^{14}$的边缘模式。除了这些新的情况下,我们的形式主义统一了以前在文献中研究的各种例子。类似于有间隙的冗余保护的拓扑相,给定的CFT可以分成几个不同的冗余富集的CFT。这就提出了一个问题的分类,我们给出了部分答案-包括一个完整的表征,丰富的$1+1d$伊辛CFTs。非平凡的拓扑不变量也可以在更高的维度,我们说明了一个充满活力的$2+1d$ CFT没有缺口部门。
2021-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Tricritical Ising phase transition in two-ladder Majorana fermion lattice
我们介绍了一个两个梯形晶格模型与相互作用的马约拉纳费米子,可以实现的表面上的拓扑绝缘体薄膜。我们研究这个模型的分析和数值技术相结合,并找到一个相图,具有无间隙和有间隙的阶段,以及有趣的相变,包括在三临界伊辛(TCI)普适性类的量子临界点。后者发生在一个中间的耦合强度在一阶过渡线和伊辛临界线的交汇点,并被称为是由一个超共形场论与中心荷$c =\frac{7}{10}$。我们讨论了实验的可行性,构建模型和调整参数的TCI点附近的签名的难以捉摸的超对称性可以观察到。
2016-02-26 cond-mat.str-el
Bound states in two-dimensional spin systems near the Ising limit: A quantum finite-lattice study
本文分析了正方晶格上横场伊辛模型和XXZ模型中低能束缚态的性质。为此,我们开发了一个优化的实现微扰连续酉变换。研究了小场极限下的伊辛模型,发现小场极限是复曲面码模型在磁场中的一个特例。为了分析XXZ模型,我们对伊辛极限进行了微扰展开,以讨论在接近海森堡点时基元磁振子激发的命运。
2010-02-18 cond-mat.str-el quant-ph
Disordered, Spin Liquid and Valence-Bond Ordered Phases of the Kagome Lattice Quantum Ising Models With Transverse Field and XXZ Dynamics
利用Kagome晶格自旋模型研究了量子伊辛反铁磁体中无序、自旋液体和价键有序相的一般条件。一系列的量子动力学过程中的伊辛模型,与和没有总伊辛自旋保守,分析表明,产生所有三个特征量子顺磁相位的可果美系统。特别强调的XXZ模型,可以比较明智的Kagome晶格海森堡反铁磁体。它明确表明,总自旋守恒动力学可以产生一个共振价键(RVB)液相非常短程相关,但也价键有序相兼容的一个建议来解释看似无隙单态的海森堡反铁磁体的Kagome晶格。通用自旋模型的可能后果进行了讨论。分析结合了紧U(1)规范理论,对偶变换,格场理论方法,变分方法。
2004-03-12 cond-mat.str-el
XY ring exchange model with frustrated Ising coupling on the triangular lattice
研究了三角晶格上具有阻挫伊辛耦合的$Z_2$不变XY环交换相互作用的性质。在纯XY环交换作用的极限下,我们证明了由于哈密顿量的$Z_2$ -不变性,经典基态是简并的。量子涨落提升这些经典简并基态,并产生一种不寻常的状态,其激发光谱在${\bf k}=0$附近表现出带隙的最大二次色散,并在布里渊区两侧的中点处消失。这个结果与U(1)不变对应物中${\bf k}=0$附近的无间隙二次色散形成对比。我们还研究了与经典的挫折伊辛互动竞争时,挫折的影响。我们提供了一个可能出现的量子阶段的一瞥。然而,这个哈密顿量的全面理解,不能解析地阐明,需要一个明确的数值模拟。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Phase diagram of a one-dimensional Ising model with an anomalous Z_2 symmetry
Fudan University(复旦大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究具有反常Z_2对称性的一维模型,用密度矩阵重整化群方法,发现除对称破缺铁磁相外,还有由中心荷c = 1的Tomonaga-Luttinger液体理论描述的无隙相,数值结果符合对称性反常对可能相的理论约束。
2026-07-07 cond-mat.str-el
Analytical results for the unusual Grüneisen ratio in the quantum Ising model with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
格吕奈森比(GR)已经成为诊断量子相变的极好工具,它在接近连续相变的临界点时代数地发散。然而,这种范式最近受到了挑战的观察有限GR的自对偶临界性和发散GR的增强的一阶跃。为了进一步揭示这个迷人的GR,我们通过研究一个具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的完全可解的量子伊辛模型来验证这个想法,该模型包含一个铁磁相,一个顺磁相和一个手性Luttinger液体。虽然铁磁-顺磁过渡的自对偶临界性被破坏的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,我们发现,在过渡的GR仍然是有限的,虽然与增加的值,标志着一个接近的自对偶关系。相比之下,在有间隙的铁磁相和无间隙的Luttinger液体之间的过渡的GR发散,并改变其符号时,跨越一级过渡。这意味着GR也可以探测带隙相和无隙相之间的一级相变。
2022-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic criticality with enlarged fluctuations in Dirac semimetals
涨落驱动的连续量子临界性引起了人们对凝聚态物理的极大兴趣。证明了无隙费米子涨落可以改变临界态相变的性质。本文研究了蜂窝晶格材料中具有扩展伊辛$\times$伊辛涨落的费米量子临界性。利用微扰重整化群方法研究了半金属相和两个破坏Ising对称性的有序相之间的多临界性.我们首先确定量子涨落使相变连续的临界范围。我们发现,只有当四分量狄拉克费米子的味数为$N_f\geq1/4$时,伊辛临界性才是连续的。利用四维时空中的$ε$展开,我们研究了由电子不稳定性引起的Ising $\times$ Ising多临界性.我们分析了潜在的不动点结构,并计算了Ising $\times$ Ising Gross-Neveu-Yukawa普适类的临界指数。此外,还简要讨论了蜂窝晶格上费米子双线性在多临界点的相关标度行为。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Fractional magnetization plateaux of the spin-1/2 Heisenberg orthogonal-dimer chain revisited: strong-coupling approach developed from the exactly solved Ising-Heisenberg model
在微扰强耦合方法中考虑了自旋为1/2的Heisenberg正交二聚体链,该方法是从精确求解的自旋为1/2的Ising-Heisenberg正交二聚体链出发,考虑了Heisenberg二聚体内和Ising二聚体间的耦合.虽然自旋为1/2的伊辛-海森堡正交二聚体链在零、四分之一和二分之一的饱和磁化强度处仅表现出中间平台,但从这个完全可解模型产生的高达二阶的微扰处理另外证实了分数三分之一平台以及无间隙的Luttinger自旋液相。结果表明,采用强耦合方法得到的近似结果与采用精确对角化和密度矩阵重整化群方法得到的自旋为1/2的海森堡正交二聚体链的数值结果非常吻合.在发展的微扰理论中,对单个量子基态的性质进行了全面的研究。
2016-09-21 cond-mat.str-el
Multi-critical topological transition at quantum criticality
无带隙相之间拓扑量子相变的研究和表征是近年来拓扑态研究的热点之一。考虑一维三自旋相互作用的横场伊辛模型,在该模型的一条临界线上观察到了无带隙相之间的拓扑跃迁。我们研究了这些无间隙相位的不同性质,并表明它们属于不同的普适类。拓扑不变数(缠绕数)表征了参数空间不同区域的不同拓扑相。我们观察到两个多临界点的证据,一个是拓扑平凡的,另一个是拓扑活动的。在Lifshitz普适类中,临界线上的无隙相之间的拓扑量子相变通过非平凡的多临界点发生。计算和分析了多临界点附近Wannier态关联函数的行为,证实了无带隙相之间的拓扑转变。通过能量色散分析,我们证明了洛伦兹不变性在这个多临界点的崩溃。我们还表明,标度理论和曲率函数重整化群也可以有效地用于理解无隙相之间的拓扑量子相变。我们所研究的模型哈密顿量更适用于无隙激发的系统,传统的拓扑量子相变概念在此失效。
2021-01-15 cond-mat.str-el
Gapless Phase in the XYZ Spin-1/2 Chain in a Magnetic Field and the Quantum ANNNI Chain
我们研究了XYZ自旋为1/2的链,该链放置在沿x轴指向的磁场中。我们利用玻色化和重整化群分析证明了该模型在XY各向异性a和磁场h的某一值处存在一个非平凡的不动点。因此,在平面(a,h)上有一条临界点线,在这条线上系统是无隙的,即使哈密顿量没有连续对称性。量子临界线将带隙的公度相与带隙的非公度相分开。我们的研究解释了为什么轴向次近邻伊辛(ANNNI)链在横向磁场中的浮动相位是唯一的线,如最近的数值研究所示。
2002-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum criticality of the Ising-like screw chain antiferromagnet SrCo2V2O8 in a transverse magnetic field
利用超低温核磁共振技术研究了在沿$a$晶轴方向施加横向磁场的情况下,类伊辛螺旋链反铁磁体SrCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子临界性. Néel温度被场快速且连续地抑制,在$H_{C{_1}}$ $\approx$ ~7.0~T处产生量子临界点(QCP)。令人惊讶的是,第二个QCP在$H_{C{_2}}\approx$ ~7.7 T的特点与无带隙激发是解决了从双峰结构的场依赖的自旋-晶格弛豫速率$1/^{51}T_1$在低温和弱温度依赖的$1/^{51}T_1$在这个领域。结合数值计算,我们的数据表明,诱导的有效交错横向场显著降低了临界场,并导致了在$H_{C{_2}}$处暴露的QCP,属于一维横向场伊辛普适性。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Finite-size corrections to the energy spectra of gapless one-dimensional systems in the presence of boundaries
本文研究存在边界时一维量子临界系统的有限尺寸标度,给出体扰动和边界扰动下有限尺寸能级的一般表达式,发现能量-动量张量型边界扰动会重整化有效系统尺寸,并通过横场 Ising 链精确解和三态 Potts 链的密度矩阵重整化群数值结果验证了理论。
2024-08-26 cond-mat.str-el
Quantum phase transition between topologically distinct quantum critical points
本研究构建严格可解自旋模型,研究含团簇相互作用的横场伊辛链临界行为,建立多相全局相图,发现拓扑不同伊辛临界点间的Lifshitz相变并测定相关临界量,为无隙量子物态相变研究提供参考。
2024-03-06 cond-mat.str-el
Non-Invertible Interfaces Between Symmetry-Enriched Critical Phases
研究通过非可逆缺陷分类无能隙相间界面,揭示对称增强临界性与拓扑的相互作用。
2025-12-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum criticality of the transverse-field Ising model with long-range interactions on triangular-lattice cylinders
为了更好地理解长程相互作用受抑与零温度量子涨落之间的相互作用,我们研究了准一维无限圆柱三角晶格上具有代数衰减长程相互作用的横场伊辛模型的基态相图.在技术上,我们采用各种方法,包括低场和高场系列扩展。对于经典的长程伊辛模型,我们研究了任意均匀周长的圆柱。我们发现,在二维三角晶格中,无限简并的最近邻伊辛基态空间中出现了带隙的条纹有序相。此外,虽然具有周长$6$、$10$、$14$等的圆柱体对于长程伊辛相互作用的任何衰减指数总是处于相同的条纹相位,但是具有周长$4$、$8$、$12$等的圆柱体族显示出两种不同类型的条纹结构之间的相变。对于完整的长程横场伊辛模型,我们集中讨论周长为4和6的圆柱体。在这两种情况下,基态相图都由几个量子相组成,包括$x$极化相、条纹有序相和时钟有序相,这些相是从最近邻模型中已经存在的无序有序场景中出现的。此外,通用的存在下,一个潜在的中间无间隙阶段与代数相关性和相关的Kosterlitz无间隙过渡进行了讨论,这两个气缸。
2019-07-24 cond-mat.str-el
Quantum Critical Universality and Singular Corner Entanglement Entropy of Bilayer Heisenberg-Ising model
考虑了具有各向异性层内交换耦合的双层量子自旋模型。通过改变各向异性,量子临界现象从XY到海森堡再到伊辛普适类,分别有两个、三个和一个模同时变为无隙。我们用级数展开法计算了系统被二分为两部分时的第二和第三类Renyi纠缠熵。分别计算与角相关的主导面积律项和次主导熵。我们发现明确的证据表明,与角落的对数奇点是普遍的,在每一类。它沿伊辛临界线的系数是在良好的协议与以前获得的横向场伊辛模型。我们的结果提供了强有力的证据的想法,即在纠缠熵的通用条款提供了一个近似的措施,在系统中的低能量自由度。
2014-09-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gifts from long-range interaction: Emergent gapless topological behaviors in quantum spin chain
本研究探讨了具有幂律衰减长程反铁磁相互作用的 cluster Ising chain,证明长程相互作用可诱导出代数拓扑相和拓扑 Gaussian 普适性,展现出非平庸无能隙拓扑行为,为现实量子模拟器寻找无能隙拓扑相提供了新途径。
2024-06-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ising-type quantum spin liquid state in PrMgAl$_{11}$O$_{19}$
本文通过低温磁化率、比热和热导率测量,证明PrMgAl$_{11}$O$_{19}$在60 mK仍无长程磁序且存在无能隙磁激发,是一种罕见的伊辛型量子自旋液体候选材料。
2024-11-22 cond-mat.str-el
Coupled spin-1/2 ladders as microscopic models for non-Abelian chiral spin liquids
我们构建了一个二维晶格模型,该模型被认为可以实现具有(伊辛)非阿贝尔拓扑序的带隙手性自旋液体。结构单元是自旋为1/2的具有$SU(2)$对称自旋-自旋相互作用的两条腿的梯子。然后将两条腿的梯子排列成行,并通过连续梯子之间的SU(2)对称相互作用耦合。调整梯内相互作用,以实现c = 1/2伊辛共形场论,这是我们通过密度矩阵重整化群(DMRG)研究数值建立的事实。时间反演打破梯子间的相互作用进行调整,以打开一个整体的2D晶格系统中的差距。这个二维系统支持无带隙手征边缘模式与伊辛非阿贝尔激发,但没有电荷激发,在对比Pfiran非阿贝尔分数量子霍尔态。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Frustrated Ferromagnetism of Honeycomb Cobaltates: Incommensurate Spirals, Quantum Disordered Phases, and Out-of-Plane Ising Order
最近对钴基$d^7$蜂窝材料BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$和BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$的实验重新引起了人们对XXZ模型的兴趣,该模型具有超越最近邻交换的竞争相互作用。虽然占主导地位的反铁磁交换的情况下已被广泛研究,实际材料表现出铁磁最近邻交换。在这里,我们表明,这种占主导地位的最近邻耦合的符号变化有实质性的后果的相图。特别地,感兴趣的量子无序相的性质从元格价键晶体改变为长程纠缠自旋液相。通过互补的数值模拟,基于精确对角化和伪费米子泛函重整化群,我们证明了在各向同性海森堡极限的铁磁相图的中心形成一个无隙的自旋液体状态,这使得在包含XXZ各向异性的平面外伊辛磁序。围绕这个量子无序区域的磁有序相对主导相互作用的符号变化不太敏感,并且可以从它们的经典类似物中理解。我们简要地评论我们的研究结果的相关性钴基$d^7$蜂窝材料。
2022-12-28 cond-mat.str-el
Dimensional reduction of Kitaev spin liquid at quantum criticality
本研究通过数值与理论方法,揭示了Kitaev自旋液体在磁场及键各向异性下经历无隙到无隙的Lifshitz转变,出现由一维量子临界链构成的中间相,最终进入部分极化相,并绘制了全面相图,展示了维度约化的新物理。
2024-03-18 cond-mat.str-el
Quantum phase transition and critical behavior between the gapless topological phases
本文利用大规模密度矩阵重整化群和保真度磁化率,系统研究了扩展量子XXZ模型中无能隙拓扑相之间的量子相变,发现对于一般各向异性参数Δ存在一条由c=3/2共形场论描述的稳定非常规临界线。
2024-04-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The fate of non-supersymmetric Gross-Neveu-Yukawa fixed point in two dimensions
本文通过费米子最小模型分类、拓扑缺陷线自旋匹配及双重辫子关系约束,确定二维非超对称Gross-Neveu-Yukawa不动点最可能对应于非幺正的费米子$(11,4)$最小模型。
2023-03-07 cond-mat.str-el hep-th math.CT
Spin dynamics of the generalized quantum spin compass chain
利用密度矩阵重整化群计算了广义自旋- $1/2$罗盘自旋链的动力学自旋结构因子。该模型,也被称为扭曲Kitaev自旋链,最近提出的自旋链化合物CoNb $_2$ O $_6$的描述相关。它具有键依赖的相互作用和伊辛链和Kitaev的蜂窝自旋模型的一维变体之间的插值。的结构因子,反过来,被发现从间隙和非色散的伊辛极限的间隙与非平凡的连续Kitaev极限。特别是,垂直于伊辛方向的结构因子的组成部分突然改变Kitaev点到一个dispersionless连续由于出现了广泛的基态简并。我们表明,这是连续的分析乔丹-维格纳结果是一致的。我们还讨论了未来的非弹性散射实验和应用材料,特别是钴铌$_2$ O $_6$的影响。
2023-03-27 cond-mat.str-el
Evidence for deconfined $U(1)$ gauge theory at the transition between toric code and double semion
本研究通过量子蒙特卡洛模拟,发现二维伊辛顺磁体单参数插值哈密顿量的中间相具有条纹序且无能隙,对偶于存在Cantor解禁闭的$U(1)$规范理论,为toric code与double semion相变处的解禁闭规范理论提供了证据。
2023-05-01 cond-mat.str-el
Emergent generalized symmetry and maximal symmetry-topological-order
本文提出用极大涌现对称拓扑序(symTO)刻画无能隙态,通过高维可填充边界的拓扑序描述对称荷与缺陷守恒,并在 Ising、Potts 模型及 Fibonacci anyon 链中验证了该理论。
2024-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Multi-layer S=1/2 Heisenberg antiferromagnet
采用级数展开法研究了最多6层的多层$S={1\over 2}$正方晶格海森堡反铁磁体。对于具有奇数个耦合面的系统,基态能量,交错磁化强度和三重态激发谱通过两种不同的伊辛展开计算。与单层系统一样,对于所有层间耦合比,系统都具有长程Néel序和无隙激发。对于偶数个耦合面的体系,存在一个二级相变点,将无带隙的Neél相和带隙的量子无序自旋液相分开,临界点通过层间交换耦合展开式确定.这个转变点被发现的变化约成反比的层数。三重激发光谱也计算,并在临界点的归一化光谱似乎遵循一个通用的功能,独立的层数。
1998-02-25 cond-mat.str-el
Quantum spin liquids bootstrapped from Ising criticality in Rydberg arrays
里德伯原子阵列构成了一个高度可调的,强相互作用的场所,用于追求奇异的物质状态。我们开发了一种新的策略,用于访问一个家庭的分馏相称为量子自旋液体在二维里德堡阵列。我们专门使用有效场论的方法来研究阵列组装里德伯链调谐到一个伊辛相变,著名的主机涌现费米子在每个链内传播。这种高度纠缠的起点使我们能够自然地从Kitaev的蜂窝模型中获得熟悉的自旋液体,尽管是从一个完全不同的框架。特别是,我们认为,有限范围的排斥里德伯相互作用,这挫败附近的破坏秩序,可以使相干传播的新兴费米子之间的链中,他们出生。出射费米子在整个二维里德堡阵列中的离域产生了一个无隙的Z2自旋液体,具有一个无质量的狄拉克锥。在这里,里德伯占据数表现出普遍的幂律相关性,提供了一个简单的实验诊断这一阶段。我们进一步表明,明确打破对称性扰动的无间隙自旋液体到有间隙的,拓扑有序的后代:打破晶格对称性生成环面码拓扑秩序,而引入手征生成非阿贝尔伊辛拓扑秩序。在环面代码阶段,我们解析地构建微观化身的非阿贝尔缺陷,它可以创建和运输通过动态控制阵列中的原子位置。我们的工作表明,适当调整的里德堡阵列提供了一个冷原子对应的固态“Kitaev材料”,更一般地说,聚光灯追求阿贝尔和非阿贝尔细分实验平台的一个新角度。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
The quasi-periodic quantum Ising transition in 1D
与随机势不同,准周期调制可以诱导一维局域-离域跃迁。在这篇文章中,我们分析了准周期调制的量子伊辛链对称性破缺的影响。虽然弱调制是无关紧要的,强调制诱导新的铁磁和顺磁相,这是完全本地化和无间隙。准周期势和局域激发导致的量子临界性是中间的清洁和随机无序模型的指数$ν=1^{+}$,和$z\approx 1.9$,$Δ_σ\approx 0.16$,$Δ_γ\approx 0.63$(对数校正)。从技术上讲,干净的伊辛转变是不稳定的对数徘徊的本地约化耦合。我们推测游荡系数$w$控制的普适类的准周期过渡,并显示其稳定性光滑扰动,保持准周期结构的模型。
2018-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ashkin-Teller universality in a quantum double model of Ising anyons
研究了自由度为Ising任意子的量子双模型。这个系统的哈密顿量的条款引起单拓扑和双拓扑之间的竞争。通过研究不同耦合常数下哈密顿量的能谱,我们发现了扩展的无带隙区域,其中包括大量的由共形场论描述的具有中心荷c=1的临界点.这些理论是圆上紧化的玻色理论的Z_2轨道的一部分。我们观察到,我们的任意子模型的希尔伯特空间可以与扩展Dynkin图的仿射李代数产生精确的解决方案,在某些临界点。在某些特殊的制度,我们的模型对应的Ashkin-Teller模型的哈密顿极限,因此在很宽的耦合参数范围内的可积性建立。
2009-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Phase diagrams and excitations of anisotropic $S=1$ quantum magnets on the triangular lattice
具有单离子各向异性的三角形晶格上的$S=1$双线性-双二次海森堡交换模型先前已被证明具有许多奇异的磁性和非磁性有序[Moreno-Cardoner $\textit{et al.}$,Phys. Rev. B $\textbf{90}$,144409(2014)],包括“超固体”有序的广泛区域。在这项工作中,我们通过在交换相互作用中引入XXZ各向异性来修正模型。调谐到一个精确可解的$S=1$广义伊辛/布卢姆-Capel型模型的极限提供了一个控制的限制,以访问在有限的横向交换阶段。值得注意的是,我们发现一个额外的宏观退化区域的相图和微扰理论下研究其命运。我们进一步映射出相图的XXZ各向异性参数的函数,双线性和双二次相互作用和单离子各向异性的比率,并计算校正的总有序矩在各个阶段使用系统构建的线性味波理论。我们还提出了各种状态的线性味波谱,发现在三个子晶格广义(即与$S^z=\pm1,0$)伊辛/布卢姆-卡佩尔状态,稳定的强交换各向异性,最低能带是显着平坦的,开辟了道路,通过稳定非平凡伊辛有序基态的磁激发的平带工程。
2022-03-25 cond-mat.str-el
Finite Correlation Length Scaling in Lorentz-Invariant Gapless iPEPS Wave Functions
无限投影纠缠对态(iPEPS)张量网络能不能很好地逼近物质的无带隙量子态是一个有待解决的问题。在这里,我们解决这个问题的两个不同的物理场景:i)共形不变的$(2+1)d$量子临界点的横向场伊辛模型的化身在正方形晶格和ii)自发打破连续对称性与gapless戈德斯通模式的例子是$S=1/2$反铁磁海森堡和XY模型的正方形晶格。我们发现,积极最好的波函数显示{ \em有限}相关长度,我们引入了一个强大的有限相关长度标度框架,这样的有限- $D$ iPEPS状态的分析。该框架是重要的,i)理解有限$D$ iPEPS流形在表示洛伦兹不变、无间隙的多体量子态方面的轻微限制,以及ii)提出一种实用方案,其中有限相关长度$ξ(D)$与场论启发的公式相结合可以用于将数据外推到无限相关长度,即热力学极限。有限相关长度标度框架为进一步探索具有(预期)洛伦兹不变,无质量低能描述的量子物质开辟了道路,其应用范围从凝聚态到高能物理。
2018-03-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Quantum Critical Dynamics of a Heisenberg-Ising Chain in a Longitudinal Field: Many-Body Strings versus Fractional Excitations
利用高分辨率太赫兹光谱研究了反铁磁Heisenberg-Ising自旋链化合物BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子自旋动力学随温度和纵向磁场的变化.在低于$T_N\simeq 5.5$ K的反铁磁相中观察到了受限的自旋激发。在一个以上的$B_c=3.8$ T的场诱导的无带隙阶段,我们确定多体弦激发以及低能量分数psinon/antipsinon激发通过比较Bethe-Anglesia计算。在$B_c$附近,高能量弦激发被发现是动态占主导地位的分数激发。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nlin.SI
Continuous transition and gapless roton inside fractional quantum anomalous Hall states
本研究通过数值方法在拓扑平带模型中实现了分数量子反常霍尔态内部的连续相变,发现临界点存在无隙旋子,证实该相变属伊辛普适类,对相关量子系统实验有指导意义。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Entanglement-entropy analysis of critical and topological quantum phases in a frustrated spin-1/2 Heisenberg ladder
Institute of Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院物理研究所);Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院实验物理研究所)
利用密度矩阵重整化群方法,通过纠缠熵、磁化和自旋关联分析,在横向磁场中具有各向异性梯级交换耦合的阻挫自旋-1/2海森堡梯子中识别出六种基态相,包括能隙和无能隙区域,并提取中心电荷确认了Tomonaga-Luttinger液体和Ising普适类行为。
2026-06-23 cond-mat.str-el quant-ph
Boundary Criticality in the 2d Random Quantum Ising Model
本文利用数值实空间重整化群研究二维随机量子伊辛模型的边界临界性,在数千自旋系统中识别出三类边界临界性并提取关键标度指数,为研究广泛无序边界临界性提供了可推广的数值方法。
2025-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Variational quantum simulation of critical Ising model with symmetry averaging
本研究将DMERA电路作为无隙系统基态变分拟设,以临界横场伊辛模型验证其性能优于QAOA拟设,并提出对称性平均技术可在不增加开销的情况下大幅降低系统误差,可推广到其他对称物理系统的NISQ模拟。
2023-04-29 cond-mat.str-el quant-ph
Functional renormalization group approach to the Ising-nematic quantum critical point of two-dimensional metals
利用泛函重整化群方法,研究了一个描述二维金属中Ising-Err量子临界点的有效低能模型.我们对待这两个无隙费米子和玻色子自由度平等的基础上,明确计算的动量和频率依赖的有效相互作用介导的玻色子波动。根据S. S. Lee针对一片模型,Metlitski和Sachdev [Phys. Rev. B { \bf{82} },075127]最近在场论方法中发现,某些三回路图强烈修改了一回路结果,并且传统的1/N展开在这个问题上失败了。我们表明,奇异的三圈图考虑Metlitski和Sachdev被包括在一个相当简单的截断的功能重整化群流方程,这个模型只涉及不可约的顶点与两个和三个外部腿。我们的近似解决方案,这些流动方程明确地产生这个问题的顶点修正,并允许我们计算反常尺寸$η_ψ$的费米子场。
2012-06-22 cond-mat.str-el hep-th
Coupled wire construction of a topological phase with chiral tricritical Ising edge modes
三临界伊辛(TCI)相变在几种相互作用的自旋和马约拉纳费米子模型中都有发生,并用中心荷为$c=7/10$的超对称共形场论(CFT)描述。这个CFT的字段内容是非常不平凡的,包括其主要领域的斐波那契任意子,使其潜在的利益,寻求实现容错拓扑量子计算与非阿贝尔相位的问题的战略。在本文中,我们探讨的可能性,TCI CFT可以发生在边缘的间隙二维拓扑状态作为一个稳定的阶段。我们讨论了一种可能的实现这一2D相位的基础上的耦合线结构,使用Grover-Sheng-Vishwanath链模型的Majorana零模式耦合到伊辛自旋,这是已知的TCI相变。从平均场理论、共形场论和密度矩阵重整化群(DMRG)在2-和4-腿梯上的组合分析中,我们发现左和右移动的无隙TCI模式在空间上分离并驻留在系统的两个相对边缘上,形成所需的2D拓扑相位的前兆。
2020-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nature of Topological Phase Transition of Kitaev Quantum Spin Liquids
本文研究远离可解点的Kitaev量子自旋液体中无隙—有隙拓扑相变,通过Gross-Neveu-Yukawa场论和重整化群分析揭示其semi-Dirac临界行为与独特普适性。
2024-09-16 cond-mat.str-el
No eigenstate of the critical transverse-field Ising chain satisfies the area law
该研究针对无相互作用局域自旋1/2链哈密顿量,证明基态为半整数中心荷时不存在满足面积律的本征态,并分类三类单格点平移不变模型的纠缠性质。
2023-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Boundary transitions from a single round of measurements on gapless quantum states
本文研究无隙量子态经单轮测量诱导的边界相变,通过团簇态无隙母态分析,发现后选择或解码可产生长程有序或幂律关联,旋转测量基触发临界相变,并推广至其他临界理论。
2024-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Two-dimensional quantum-spin-1/2 XXZ magnet in zero magnetic field: global thermodynamics from renormalization group theory
用数值重整化群理论计算了二维无场量子自旋1/2 XXZ模型的相图、临界性质和热力学函数。在所有温度下,从XY极限到Ising极限,计算了反铁磁和铁磁两种情况下交换相互作用各向异性的最近邻自旋-自旋关联和纠缠特性,以及内能和比热.我们发现,在低温下存在长程(准长程)有序,并且在类伊辛易轴(类XY易平面)区域中,低位激发是带隙(无隙)的。此外,我们还发现了零温下的量子相变。
2018-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el