Exploring the Phase Diagram of the quantum one-dimensional ANNNI model
Max-Plank-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）；Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC（基础物理研究所）
该工作将张量网络与量子机器学习集成，通过经典态制备电路实现可扩展的量子-经典混合流水线，用于研究一维ANNNI模型的相图。
2026-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Criticalities of the transverse- and longitudinal-field fidelity susceptibilities for the d=2 quantum Ising model
基态本征矢与近似相互作用参数之间的内积，即保真度，在量子动力学中起着重要的作用。本文用数值对角化方法研究了d=2量子（横场）伊辛模型的横场和横场保真度磁化率的临界行为，前者的磁化率已经得到了相当广泛的研究.这些保真度的临界指数分别估计为α^{（t）}_F=0.752（24）和α^{（h）}_F=1.81（13）。这些指数是独立的，并且足以获得常规的临界指数，例如ν=0.624（12）和γ=1.19（13）。
2013-07-13 cond-mat.stat-mech
Fidelity susceptibility in the two-dimensional transverse field Ising and XXZ models
本文用数值方法研究了二维横场伊辛模型和二维XXZ模型中的保真度磁化率。结果发现，在这两个模型中，作为驱动参数的函数的保真度磁化率在临界点处发散。这两个模型验证了量子相变对信号保真度敏感度的有效性。我们还比较了保真度磁化率极值与基态能量二阶导数极值的标度行为。这些结果也证明了保真度磁化率是二阶量子相变更灵敏的探测器的理论观点。
2009-08-21 cond-mat.stat-mech
Fidelity susceptibility and Loschmidt echo for generic paths in a three spin interacting transverse Ising model
本文用不涉及张量语言的方法研究了沿不同路径存在的不同类型的临界点（如普通临界点、多临界点和准临界点）对三自旋相互作用横向伊辛链的保真度磁化率和Loscherton回波的影响.我们发现在所研究的模型的这些特殊的临界点处，保真度磁化率和Loscherton回波随系统尺寸的标度与已知的结果一致，从而支持我们的方法。
2014-08-04 cond-mat.stat-mech
Critical behavior of the fidelity susceptibility for the d=2 transverse-field Ising model
基态本征矢与近似相互作用参数之间的重叠（内积），即所谓的保真度，在量子信息理论中起着重要的作用。本文用数值对角化方法研究了二维横场（量子）伊辛模型的保真度磁化率的临界行为。为了处理各种系统尺寸N= 12，14，.，32，我们采用螺旋边界条件。与Binder参数相比，保真度敏感性的小尺寸伪影（缩放校正）似乎被抑制。由此，我们估计了煤的结晶度-磁化率临界指数α_F =0.715（20）。
2013-05-17 cond-mat.stat-mech
Quench dynamics and ground state fidelity of the one-dimensional extended quantum compass model in a transverse field
研究了扩展量子罗盘模型在横场中的基态保真度、保真度磁化率和猝灭动力学。该模型揭示了一个丰富的相图，其中包括几个关键表面取决于交换耦合。我们提出了一个表征的量子相变的基态保真度的两个基态之间获得的两个不同值的外部参数。然而，我们推导出描述量子临界面中保真度磁化率奇异行为的标度关系。此外，我们研究了系统的时间演化后，临界量子淬火使用Loschkmann。我们发现，Loschelles回波的恢复时间由$T_{rev}=N/2v_{max}$给出，其中$N$是系统的尺寸，$v_{max}$是准粒子群速度下限的最大值.虽然保真度磁化率在所有的临界表面显示出相同的指数，临界量子猝灭后的复苏的结构显示两个不同的制度，反映不同的平衡动力学。
2015-04-03 cond-mat.stat-mech
Multicritical behavior of the fidelity susceptibility for the 2D quantum transverse-field $XY$ model
利用精确对角化方法研究了二维横向磁场作用下的量子$XY$模型.当打开磁场$h$和$XY$ -平面各向异性$η$时，出现各种相边界，它们在多临界点$(h,η)=(2,0)$相遇。我们致力于伊辛普遍性分支，强调多临界行为。作为探测潜在相变的探针，我们采用保真度磁化率$χ_F$。保真度敏感性不依赖于任何假设的序参量。我们对$η=1$（伊辛极限）的$χ_F$进行了有限尺寸标度分析，其中一些先前的结果是可用的。因此，在多临界点周围进行了类似的$η$缩放分析。我们发现，$χ_F$数据描述的交叉标度理论。与以往的研究的多临界性进行了比较。
2019-08-04 cond-mat.stat-mech
Fidelity-mediated analysis of the transverse-field $XY$ chain with the long-range interactions: Anisotropy-driven multi-criticality
利用精确对角化方法研究了具有长程相互作用的横场$XY$链。长程相互作用的代数衰减率$σ$与有效维数$D(σ)$有关，有效维数$D(σ)$决定了横向场驱动相变在$H=H_c$的临界性。根据大- $N$分析，当$XY$ -各向异性$η$改变时，相界$H_c(η)$在$2<D < 3.065\dots $内表现出重入行为.一方面，对于$D=(2+1)$和$(1+1)$短程$XY$磁体，奇点已分别被确定为$H_c(η) -H_c(0) \sim |η|$和$ 0 $，并且围绕$D \approx 2.5$的瞬态行为仍不清楚。作为一个初步的调查，设置$(σ,η)=(1 ,0.5)$，我们研究了相变的机构的保真度，这似乎是检测奇异性在$H=H_c$相当敏感。因此，在设置$ σ=4/3$（$D=2.5$）下，我们将保真度数据转换为具有适当缩放的$η$的交叉缩放公式，旨在确定围绕$η=0$的多关键性。我们的结果表明，多临界性是相同的$D=(2+1)$磁铁，和$H_c(η)$的线性可能会保留到$D>2$。
2021-11-21 cond-mat.stat-mech
Longitudinal-field fidelity susceptibility analysis of the $J_1$-$J_2$ transverse-field Ising model around $J_2/J_1 \approx 0.5$
Okayama University（冈山大学）
本文通过纵向场保真度分析$J_1$-$J_2$横向场伊辛模型在$J_2/J_1\approx 0.5$附近的临界行为，估计多临界指数并验证$β$-函数行为。
2026-01-05 cond-mat.stat-mech
Ground-state properties of the one-dimensional transverse Ising model in a longitudinal magnetic field
用量子保真度方法研究了纵向磁场作用下一维横向伊辛模型的临界性质。我们使用精确对角化得到的基态能量和相应的本征向量的晶格尺寸高达24自旋。保真度磁化率的最大值用于定位系统中存在的各种相边界。通过检查相应的基态本征矢量，确定了每个相的主导自旋排序的类型。对于给定的反铁磁最近邻相互作用J2，我们计算了保真度磁化率作为横向场（Bx）和纵向场（Bz）强度的函数。（Bx，Bz）平面中的相图显示了三相。这些发现与已发表的文献相反，该文献声称该系统只有两个阶段。当Bx < 1时，我们观察到小Bz值的反铁磁相和大Bz值的顺磁相。对于Bx > 1和低Bz，我们发现了一个无序相，该相经历了一个相变到一个顺磁相的大值的Bz。
2018-11-23 cond-mat.stat-mech
Fidelity approach to quantum phase transitions: finite size scaling for quantum Ising model in a transverse field
本文分析了在临界点附近横场中的一维量子伊辛模型的标度参数，该标度参数是从两个不同基态的保真度中提取的。结果表明，在热力学极限下，标度参数是奇异的，其对数函数对横向场强的导数在临界点处是发散的.通过对不同尺寸的系统进行有限尺寸标度分析，数值上证实了标度行为，与临界点处的共形不变性一致。这使我们能够提取的相关长度临界指数，这原来是普遍的意义上说，相关长度临界指数不依赖于各向异性参数或横向场强。
2007-04-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fidelity susceptibility of the quantum Ising model in the transverse field: The exact solution
本文导出了横场中量子伊辛模型的保真度磁化率的精确封闭表达式。我们还建立了一个精确的一对一的对应关系，保真度磁化率在铁磁和顺磁相的这个模型。优雅的求和公式作为这些研究的副产品。
2013-04-16 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transverse-field $XY$ spin chain with the competing long-range interactions: Multi-criticality around the $XX$-symmetric point
本研究采用精确对角化方法计算保真度磁化率，探究具有长程相互作用的横场$XY$自旋链在$XX$对称点附近的多重临界性，验证了横场相变的二维伊辛普适类，推导了小$α$区域的交叉标度公式并讨论了临界指数。
2023-07-19 cond-mat.stat-mech
Singularities in fidelity surfaces for quantum phase transitions: a geometric perspective
对应于控制参数的不同值的量子晶格系统的两个基态之间的每个位点的保真度定义嵌入在欧几里得空间中的表面。高斯曲率自然地量化了在跃迁点破坏秩序的量子涨落。结果表明，量子涨落在相变点附近使保真度曲面发生了剧烈的扭曲，在相变点处高斯曲率在热力学极限下是奇异的。作为一个具体的例子，分析了横向场中的一维量子伊辛模型。我们还对有限尺寸的横向伊辛模型进行了有限尺寸标度分析。数值检验了高斯曲率的标度行为，并提取了相关长度临界指数，该指数与临界点处的共形不变性一致。
2007-11-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Controlling Dynamical Quantum Phase Transitions
我们研究了双量子猝灭所产生的动力学，其中给定的哈密顿量的参数突然从平衡相A改变到不同的相B并返回（A $\to$ B $\to$ A）。作为原型模型，我们考虑（可积）横向场伊辛以及（不可积）ANNNI模型。返回振幅的特征在于通过平衡量子临界点（A $\to$ B）的第一次猝灭之后的非解析性，这通常被认为是通过所谓的动态量子相变的特征。我们证明，第二次淬灭（B $\to$ A）后的非分析性可以避免，并在增加$T$在阶段B中花费的时间后以重复的方式重建。这个系统对它过去的状态保留着无限的记忆，人们有机会随意控制在第二次失超后是否出现动态量子相变。
2018-04-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech 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
Two-dimensional easy-plane SU$(3)$ magnet with the transverse field: Anisotropy-driven multicriticality
采用精确对角化方法研究了横向磁场作用下二维易平面SU $(3)$磁体的磁特性。对于$XY$模型（即易平面SU $(2)$磁体），用精确对角化方法研究了横向场驱动的有序-无序相界，并指出在$XX$对称点处的端点奇异性（多临界性）与大$N$理论的预言不符。为了调和这种差异，我们将内部对称性扩展到具有各向异性参数$η$的易平面SU $(3)$，它平滑地插值各向同性（$η=0$）和完全各向异性（$η=1$）的情况。作为一个初步的调查，设置$η=1$，我们分析了有序-无序相变，通过诉诸保真度磁化率$χ_F$，它表现出一个明显的签名的临界。因此，通过仔细地标度$η$，将$χ_F$数据转换为交叉标度公式，以确定交叉指数$ϕ$，这似乎反映了内部对称群向SU（3）的扩展。
2021-02-18 cond-mat.stat-mech
Fidelity approach to quantum phase transitions in quantum Ising model
量子相变的保真度方法利用系统的基态之间的重叠来获得关于其量子相位的一些信息。这种重叠称为保真度。我们说明了这种方法是如何工作的一维量子伊辛模型在横向领域。几个封闭形式的保真度的解析表达式进行了讨论。一个例子是什么洞察保真度提供到量子相变的动力学仔细描述。指出了保真度在中心自旋系统中的作用。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Uhlmann Fidelity and Fidelity Susceptibility for Integrable Spin Chains at Finite Temperature: Exact Results
本文导出了有限系统尺寸的横场中量子XY模型的任意热吉布斯态之间的乌尔曼保真度的精确表达式。利用它，我们对横场中伊辛模型的热态保真度磁化率进行了深入的分析。我们比较的确切结果与一个共同的近似，认为只有正宇称子空间，这是只在高温下有效。适当地引入奇宇称子空间可以提高中间温度范围内的最大保真度磁化率。我们发现，这种增强持续的热力学极限和规模的平方与系统的大小。正确的低温行为被捕获的近似涉及两个最低的多体能量本征态，从其中获得的简单表达式的热敏感性和比热。
2021-09-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum fidelity for degenerate groundstates in quantum phase transitions
量子相变中的自发对称性破缺机制表明了对称破缺相位中简并基态的存在。为了检测这种简并基态，我们引入量子保真度作为系统基态和任意参考态之间的重叠测量。这种量子保真度被示出为多重分叉，作为量子相变的指示，而不知道任何详细的对称性破缺，在对称性破缺相位和对称性相位之间以及在对称性破缺相位和其他对称性破缺相位之间，当系统参数越过其临界值（即，多分叉点）。每个简并基态的序参量都表现出类似的多重分岔行为。此外，为了完成有序相的描述，可以指定来自每个简并基态的每个序参量如何在由哈密顿量拥有的对称群下变换，因为每个序参量仅在对称群的子群下不变，尽管哈密顿量在全对称群下保持不变。最后给出了在横向磁场作用下量子$q$态Potts模型中采用基于无限尺寸格子的张量网络算法的例子。对于任何$q$，局部序参量之间的一般关系被发现清楚地显示的$Z_q$对称群的子群。此外，我们还系统地讨论了$q$态Potts模型的临界性.
2012-11-21 cond-mat.stat-mech
Ground state fidelity from tensor network representations
对于任意的D维量子晶格系统，两个基态多体波函数之间的保真度被映射到具有相同晶格几何的D维经典统计顶点晶格模型的配分函数上.每个晶格位置的保真度，类似于每个位置的自由能，在热力学极限中定义良好，并且可以用于表征模型的相图。我们解释了如何计算的张量网络算法的上下文中的每个站点的保真度，并通过分析横向和平行磁场的二维量子伊辛模型演示的方法。
2008-03-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fidelity approach to quantum phase transitions
我们简要回顾了量子相变的量子保真度方法的教学方式。我们试图把所有已经建立但分散的关于保真度的结果联系到一个系统的理论框架中，这可能为理解量子临界现象提供另一种范式。在研究生水平上介绍了保真度的定义及其首项的标度行为，以及它们在一维横场伊辛模型和Lipkin-Meshkov-Glick模型中的显式应用.此外，我们还综述了其他类型的保真度方法，如单位点保真度、约化保真度、热态保真度、算符保真度等，以及各种多体系统中量子相变的保真度方法的相关工作。
2008-11-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Loschmidt echo and dynamical fidelity in periodically driven quantum systems
通过计算初始基态和经过$τ$ $n$周期后达到的状态之间的重叠，研究了周期性驱动量子伊辛链的横向磁场（来回穿过量子临界点）后的动力学保真度$\mathcal{F} (t)$和Loschellum回波$\mathcal{L} (t)$.我们表明，$\log{\mathcal{F}}(nτ)/L$（每个站点的保真度的对数）达到一个稳定的值在渐近极限$n\to \infty$，我们推导出这个量的精确的解析表达式。值得注意的是，稳态值的$[\log{\mathcal{F}}(nτ\to \infty)]/L$示出的内存的非平凡的相位信息，而不是隐藏在热力学量的情况下，这个结论，而且，不限于1维模型。
2014-06-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Degenerate groundstates and multiple bifurcations in a two-dimensional q-state quantum Potts model
利用无限投射纠缠对态（iPEPS）算法，数值研究了无限正方晶格上二维q态量子Potts模型.我们表明，量子保真度，定义为一个任意的参考状态和系统的iPEPS基态之间的重叠测量，可以检测到q-倍简并基态的Zq破缺对称相位。相应地，当横向磁场从对称相位变化到对称性破缺相位时，量子基态保真度发生多重分叉，这意味着多重分叉点对应于临界点。量子保真度在相变点处的（不）连续行为表征（不）连续相变。类似于量子保真度的特征行为，由简并基态得到的作为序参量的磁化强度在临界点处表现出多重分岔。每一个序参量也被明确地证明在Zq对称群的子群下变换。我们发现，正方晶格上的q态量子Potts模型在q = 3和q = 4时发生不连续（一级）相变，在q = 2时发生连续相变（二维量子横向伊辛模型）.
2014-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Renormalization Group for Ground-State Fidelity
基态保真度（GSF）和量子重整化群理论（QRG）已被证明是研究量子临界系统的有用工具。在这里，我们列出了一个通用的，统一的形式主义的GSF和QRG，具体地说，我们提出了一种方法来计算GSF通过QRG，避免了计算或近似的基态的需要。因此，该方法增强了量子临界性的表征以及相关性质与系统尺寸的标度分析。我们在一维横场中的伊辛模型和各向异性自旋1/2海森堡模型中说明了这种形式。
2011-09-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spontaneous symmetry breaking and bifurcations in ground state fidelity for quantum lattice systems
当系统的哈密顿量具有一定的对称性，而基态的波函数不保持对称性时，系统就会发生自发对称性破缺，这就提供了这样一种情形：当某个控制参数超过临界值时，系统就会发生对称性破缺的分岔。揭示了在经历量子相变的量子晶格系统中，每个格点的基态保真度呈现出这种分叉。该结果的意义在于，每个晶格位置的基态保真度是\textit{universal}，在这个意义上，它是模型无关的，与（模型相关的）序参量相反。这个基本量可以通过利用新开发的张量网络算法在无限大小的格子上计算。在一维无限大晶格上，我们分别用横向磁场中的量子伊辛模型和外加磁场中的自旋1/2 Xyx模型来说明这个方案.
2009-02-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions and bifurcations: reduced fidelity as a phase transition indicator for quantum lattice many-body systems
我们建立了一个有趣的联系之间的量子相变和分叉的约化保真度之间的两个不同的约化密度矩阵的量子晶格多体系统的破缺订单。我们的发现是基于这样的观察，在传统的Landau-Ginzburg-Wilson范式中，一个量子系统经历相变的特征在于自发对称性破缺，它被局部序参量捕获，这反过来又导致了在对称性破缺相中约化的密度矩阵的本质变化。在一维空间中无限晶格上的两个量子系统，即，在基于矩阵乘积态表示的张量网络算法中，考虑了横向磁场中的量子伊辛模型和外磁场中的量子自旋1/2 Xyx模型.
2009-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact results for fidelity susceptibility of the quantum Ising model: The interplay between parity, system size, and magnetic field
本文导出了横场中奇偶量子伊辛链保真度磁化率的精确封闭表达式。为此，我们对角化的伊辛哈密顿和研究之间的差距，其积极和消极的宇称子空间。我们推导出一个精确的封闭形式的表达的差距，并用它来确定的基态的奇偶校验。本文指出了以往关于忠诚敏感性研究中的一些误区，并讨论了其后果。最后，我们严格地分析了间隙的性质。例如，我们推导出的解析表达式显示其指数依赖于系统的大小和相关长度之间的比率。
2013-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum critical scaling of fidelity in BCS-like model
我们研究了在相互作用的自旋费米子模型-BCS模型的量子临界点附近的基态保真度的标度。由于该模型的精确对角化，在一维和更高的维度，基态保真度的标度可以进行数值分析，具有很高的精度，不仅对于小系统，而且对于宏观的，以及它们之间的交叉区域。此外，在一维的情况下，我们已经能够推导出一些分析公式的保真度，并表明它们准确地符合我们的数值结果，这些结果在文章中报道。除了规则的临界点及其附近的标度律，还有多临界点及其附近的临界点，在这些临界点附近，我们发现了反常的标度行为，我们还考虑了在这些临界点附近的标度，在这些临界点附近，保真度随系统尺寸或化学势的变化而强烈振荡。我们的结果的一个一维版本的BCS类模型进行了比较，所获得的Rams和Damski在类似的研究中的量子自旋链-各向异性XY模型在横向磁场。
2013-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum computing fidelity susceptibility using automatic differentiation
自动微分是机器学习和量子机器学习软件库的宝贵功能。在这项工作中，它示出了如何量子自动微分可以用来解决计算保真度磁化率，其值可能是一个系统中的相变指示量的凝聚态问题。结果使用模拟，包括硬件噪声的横向场伊辛模型的小实例，并突出显示了一些可以应用的优化。误差缓解（零噪声外推）的自微分框架内应用到计算保真度的敏感性和相关的量，能量的二阶导数所需的梯度值的数量。这样的计算被发现是高度敏感的额外的统计噪声引起的误差减轻方法
2022-11-18 cond-mat.stat-mech hep-lat quant-ph
Biorthogonal quantum criticality in non-Hermitian many-body systems
本文发展了具有实本征值的任意相互作用非厄米多体系统在双正交基上的保真度磁化率的微扰理论。利用基态能量的二阶导数和基态保真度磁化率研究了非厄米横场伊辛链的量子临界性。我们表明，该系统进行了二阶相变与伊辛通用类通过数值计算的临界点和临界指数从有限尺寸标度理论。有趣的是，我们的结果表明，双正交量子相变描述的双正交保真度磁化率，而不是传统的保真度磁化率。
2023-02-25 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orthogonality catastrophe in dissipative quantum many body systems
我们提出了一个模拟的正交性突变现象的量子多体系统受到局部耗散杂质。我们表明，保真度$F(t)$，给出一个衡量的时间演化状态从初始的距离，显示一个通用的缩放形式$F(t)\propto t^θe^{-γt}$，当系统支持远程相关性，在凝聚态的正交性灾难的传统实例的方式让人想起。以速率$γ$的指数下降表示环境退相干的开始，其被对保真度的额外代数贡献严重减慢。这幅图是在一个适合于Liouvillian动力学的二阶累积展开中导出的，并对受局部退相跳跃算子约束的一维横向场量子伊辛模型、XY和XX量子自旋链以及局部粒子加热的超流相深处的二维玻色气体进行了证实。我们的结果表明，在开放量子多体系统中，局域耗散源可以用来检测实时关联和诱导退相干延迟。
2019-02-01 cond-mat.stat-mech
Quantum kernels to learn the phases of quantum matter
经典机器学习已经成功地预测了物质的经典和量子相。值得注意的是，内核方法脱颖而出，他们的能力，提供可解释的结果，相关的学习过程与物理序参量明确。在这里，我们利用量子内核代替。它们自然地与\emph{fidelity}相关，因此可以在量子信息工具的帮助下解释学习过程。特别地，我们使用支持向量机（与量子内核）来预测和表征二阶量子相变。我们解释和理解学习的过程时，每个网站的保真度（而不是保真度）使用。在横场中的伊辛链中对一般理论进行了检验。我们表明，对于小型系统，该算法给出了准确的结果，即使在远离临界训练。此外，对于更大的尺寸，我们证实了成功的技术，通过提取正确的临界指数$ν$。最后，我们提出了两个算法，一个基于保真度和一个基于每个站点的保真度，在量子处理器中的物质相分类。
2022-05-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Oscillating fidelity susceptibility near a quantum multicritical point
以横截面XY模型为例，研究了几何张量$χ_{α,β}(λ_1,λ_2)$和保真度磁化率$(χ_{\rm F})$在量子多临界点附近的标度行为.我们表明，几何张量的行为（从而$χ_{\rm F}$）是从附近的临界点看到的截然不同。特别是，我们发现，是高度非单调函数的$λ$沿通用方向$λ_1\simλ_2 = λ$时，系统大小$L$之间的较短和较长的相关长度表征MCP：$1/|λ|^{ν_1}\ll L\ll 1/|λ|^{ν_2}$，其中$ν_1<ν_2$是两个相关长度指数表征系统的边界。我们发现，$χ_{αβ}$的组件的最大值的标度与准临界点的出现在$λ\sim 1/L^{1/ν_1}$，有关的接近有限动量各向异性过渡的临界线。这种标度不同于由常规临界指数确定的热力学极限$L\gg 1/|λ|^{ν_2}$中的标度。我们使用我们的结果来计算缺陷密度从MCP开始的快速淬火，并表明，它施加一个小的淬火幅度的阶梯状行为。热密度和对角熵密度的研究也显示出准临界点的特征。
2011-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exploring the possibilities of dynamical quantum phase transitions in the presence of a Markovian bath
我们利用两种形式的Loschiral重叠（LO），即保真度引起的LO和干涉相位引起的LO，研究了耦合到粒子损失型浴（位于Jordan-Wigner费米子空间）的猝灭横场Ising链的时间演化过程中发生动态量子相变（DQPT）的可能性.浴，一方面，支配耗散的演变后突然淬火，另一方面，在耗散的混合态制备在研究的后期部分中发挥作用。在一个突然淬火后的耗散演化过程中，没有DQPT的痕迹被揭示在保真度和干涉相位的方法，然而，显着的干涉相位的方法揭示了稳态间DQPT的通道从一个稳态到另一个的可能性时，系统受到淬火后，已经达到第一个稳态。我们进一步探讨DQPT的发生时，系统的发展统一后，准备在一个混合状态的工程纯度，通过斜升的横向场在一个线性的方式存在的浴。在这种情况下，尽管保真度方法未能指示任何DQPT，但干涉方法确实揭示了DQPT发生的可能性，只要满足涉及耗散耦合和斜坡时间（速率）的约束关系，DQPT甚至持续到工程初始状态的纯度的相当大的损失。这种约束关系也标志着两个动态不等价的阶段之间的边界;在一个LO消失的临界动量模式（因此DQPT存在），而在其他没有这样的临界模式可以存在，因此LO永远不会消失。
2018-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two-parameter counter-diabatic driving in quantum annealing
在横场伊辛模型的哈密顿量中引入一个双参数近似反绝热项来加速量子退火的收敛，推广了现有的单参数方法.该协议是相当于非常规的非绝热控制的纵向和横向领域的横向场伊辛模型，从而使其更可行的实验实现比引入新的条款，如非随机催化剂朝着相同的目标，性能增强。我们测试的想法$p$自旋模型与$p=3$，其中有一个一阶量子相变，并表明，我们的双参数方法导致显着更大的基态保真度和较低的剩余能量比传统的量子退火以及单参数方法。我们还发现，与传统方法相比，在一定的参数范围内，作为系统大小的函数的解决方案的时间方面的缩放优势。
2021-03-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Transverse Ising Model: Markovian evolution of classical and quantum correlations under decoherence
一维横向伊辛模型（TIM）是最简单的具有量子相变（QPT）的模型。已知与量子信息理论测量（如纠缠、量子不和谐（QD）和保真度）相关的量子点提供QPT的签名。当量子系统由于其与环境的相互作用（由量子信道表示）而受到退相干时，这个问题就不那么好研究了。本文研究了量子点测量的互信息$I(ρ_{AB})$、经典关联$C(ρ_{AB})$和量子关联$Q(ρ_{AB})$在双比特态中的动力学行为，其中双比特态的密度矩阵是由一维TIM的基态得到的约化密度矩阵.假设系统与环境相互作用所引起的时间演化是马尔可夫性质的，所考虑的量子信道是振幅阻尼、位翻转、相位翻转和位相位翻转。每个量子信道被示出为由特定类型的动力学来区分。在相位翻转通道的情况下，有一个有限的时间间隔，其中量子相关性在幅度上大于经典相关性。对于该信道以及比特相位翻转信道，可以导出与相关性的动态相关联的适当的量，其用信号通知QPT的发生。
2012-01-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum phase transitions in transverse field spin models: from statistical physics to quantum information
本文以自旋为1/2的横场伊辛模型和XY模型为例，综述了自旋系统在横场磁场中的量子相变。首先概述了量子相变，我们介绍了一些模型哈密顿量。我们提供了精确的解决方案，在一个空间维度连接他们的共形场理论研究。我们还讨论了Kitaev模型和其他一些精确可解的自旋系统。研究量子相变的存在下淬火的随机性和挫折的相互作用的详细介绍。我们讨论新的现象，如格里菲斯-麦考伊奇点。然后，我们转向最近的主题，如信息理论措施的量子相变在这些模型中，如并发，纠缠熵，量子不和谐和量子保真度。然后，我们专注于非平衡动力学的各种横向场系统的量子临界点和线。在提到快速淬火研究后，我们详细讨论了缓慢的动力学和讨论Kibble-Zurek缩放的缺陷密度淬火后，跨临界点和其修改淬火跨临界线，无间隙区域和多临界点。主题，如不同的淬火方案的作用，局部淬火，淬火模型与随机相互作用和淬火耦合到一个热浴的自旋链被触及。非平衡动力学和量子信息理论措施之间的联系，在一定程度上。我们表明Kibble-Zurek标度和绝热演化的状态之间的连接，以及绝热动力学作为量子优化技术称为量子退火的工具的应用。最后一节是致力于详细讨论最近的横向伊辛类系统的实验研究。
2015-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Controlling and exploring quantum systems by algebraic expression of adiabatic gauge potential
绝热规范势是非绝热跃迁的起源。在反绝热驱动中，绝热规范势可以用来实现与绝热时间演化完全相同的动力学过程，而不需要缓慢地改变参数。本文给出绝热规范势的一个代数表达式。然后，我们发现绝热规范势的显式形式可以很容易地通过一些代数计算来确定。我们用单自旋系统、双自旋系统和横向伊辛链证明了这种方法。此外，我们推导出一个下限的保真度绝热时间演化的量子速度限制的基础上。这个界使我们能够知道近似绝热规范势的最坏情况。我们也可以利用这个束缚来寻找绝热规范势中的主导项，以抑制非绝热跃迁。我们应用这个约束的磁化反转的双自旋系统和横向伊辛链的量子退火。绝热规范势反映了能量本征态的结构，因此我们也讨论了用绝热规范势探测量子相变的问题。我们发现了一个签名的量子相变中的横向伊辛链。
2020-10-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Local shortcut to adiabaticity for quantum many-body systems
我们研究了通过量子临界点驱动的封闭自旋系统中环境辅助的局域无跃迁动力学。在量子临界系统中，一般的超适应性（STA）的捷径需要高度非局域控制哈密顿量。在这项工作中，我们开发了一种方法来实现本地捷径绝热（LSTA）的自旋链，使用本地控制字段的规模多项式与系统的大小，以下通用的临界指数。我们将控制场与约化保真度磁化率联系起来，并利用一维横向伊辛模型来验证我们的一般结果。我们还扩展了我们的分析，以实现LSTA中心自旋模型。
2016-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Onset of Quantum Chaos and Ergodicity in Spin Systems with Highly Degenerate Hilbert Spaces
该研究揭示高度简并自旋系统中量子混沌的涌现条件，并分析向遍历性转变的普适规律及混沌指标变化。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal construction of order parameters for translation-invariant quantum lattice systems with symmetry-breaking order
对于任意对称群为G的量子晶格系统，我们提出了一种实用的、通用的序参量的构造方法，用以识别具有破缺序的量子相变.它们被定义在基态和它的量子变换对应物之间的保真度方面，并且通过基态波函数的张量网络表示来计算。为了说明我们的方案，我们考虑了一维无限晶格上的三个量子系统，即横向磁场中的量子伊辛模型、外磁场中的量子自旋1/2 Xyx模型和单离子各向异性的量子自旋1 XXZ模型.这些模型都具有对称群Z_2，并呈现对称性破缺相。我们还讨论了序参量在确定因子化态中的作用。
2009-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A universal black-box quantum Monte Carlo approach to quantum phase transitions
Department of Physics & Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文学系）；Information Sciences Institute, University of Southern California（南加州大学信息科学研究所）
本文提出了一种通用的黑盒量子蒙特卡洛方法，用于研究量子相变，无需事先知识或特定模型的更新规则。
2026-01-29 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
