Emergent Facilitation and Glassy Dynamics in Supercooled Liquids
本研究提出解释过冷液体中动力学促进微观起源的理论，通过线弹性与马尔可夫过程建模，重现并预测了玻璃态动力学的多项关键特征，推导了声子与激发共同作用下的弛豫及扩散行为。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent SO(5) symmetry at the columnar ordering transition in the classical cubic dimer model
经典的双晶格二聚体模型经历了柱状晶体和二聚体液体之间的非常规转变，与自旋为1/2的反铁磁体中的量子临界点处于相同的普适性类，但具有非常不同的微观物理和微观对称性。利用蒙特卡罗模拟，我们表明，这种转变有一个紧急SO（5）对称性有关的数量特征的两个相邻的阶段。虽然低温相具有常规的序参量，但高温侧库仑液体的定义性质是单体的去禁闭，因此SO（5）对称性从根本上涉及不同类型的物体。我们研究线性系统的大小高达$L=96$，并发现这种对称性适用于一个优秀的精度，不断提高系统的大小在这个范围内。值得注意的是，SO（5）出现在一个像立方二聚体模型一样基本的系统中，只有简单的离散自由度。我们的结果是对NCCP $^1$场论提出的SO（5）对称性的普遍性的重要证据。我们描述了一个可能的解释，这些结果在一个一致的假设重整化群流结构，允许的可能性，SO（5）可能最终是一个近对称，而不是一个确切的。
2018-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Emergent Stereoselective Interactions and Self-recognition in Polar Chiral Active Ellipsoids
在许多活性物质系统中，粒子轨迹具有明确定义的手性。这种手性活性是否可以在颗粒之间引入立体选择性相互作用尚不清楚。在这里，我们开发了一种策略来调整3D打印颗粒椭球体的手性活性的性质，而不改变它们的形状或大小。在垂直搅拌单层这些颗粒，我们观察到两种类型的二聚体形式取决于配对单体的手性。异手性二聚体作为一个单一的非手性活性单元集体移动，而同手性的形成一个旋转固定。在活性外消旋混合物中，前者比后者更丰富，表明立体选择性。通过二聚体的寿命测量，我们提供了令人信服的证据，手性自识别的混合物中的颗粒具有不同的手性活动。我们最后表明，改变只有净手性的致密活性液体从外消旋混合物的对映体纯液体从根本上改变其性质的集体松弛。
2020-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Configurational Entropy and its Crisis in Metastable States: Ideal Glass Transition in a Dimer Model as a Paragidm of a Molecular Glass
我们讨论了离散化的必要性，以评估在一般模型中的构型熵。我们还讨论了用限制配分函数方法研究亚稳态的定态极限的方法。我们引入二聚体的晶格模型作为分子流体的范例，并在其中研究亚稳性，以探讨玻璃态行为的根本原因。我们证明了在亚稳态中熵危机的存在，由此得出熵危机是各种尺寸粒子系统中理想玻璃化转变的根本原因。在模型中的取向相互作用控制近年来在分子玻璃中观察到的液-液转变的性质。
2004-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Height-conserving quantum dimer models
我们提出了一个高度守恒的量子二聚体模型（hQDM），使得其相关的高度场的晶格和是守恒的，它承认一个Rokhsar-Kivelson（RK）点。在正方形晶格上具有最小相互作用范围的hQDM表现出Hilbert空间碎裂，并在某些Krylov子空间中精确映射到正方形晶格上的XXZ自旋模型。我们通过量子蒙特卡罗模拟得到了hQDM的基态相图，并证明了它的很大一部分是在Krylov子空间内，该子空间允许精确映射到XXZ模型，二聚体有序相对应于易轴和易平面自旋序。在RK点，从单模近似和高度关联函数得到的表观动力学指数显示出在Krylov子空间中截然不同的行为，例证了Hilbert空间碎裂和涌现的玻璃现象。
2022-04-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent facilitation behavior in a distinguishable-particle lattice model of glass
我们提出了结构玻璃的相互作用格子气模型，其特征是颗粒可区分性和与位置相关的随机最近邻颗粒相互作用。这包括在配置空间而不是在物理空间中淬灭的无序。该模型表现出非平凡的能量，同时仍然承认精确的平衡态直接构建在任意温度和密度。动力学定义为激活跳跃以下标准的动力学蒙特卡罗方法没有明确的促进规则。动力学模拟显示紧急动态便利化行为在玻璃相，其中个别空隙的运动是显着的，只有当附近的其他空隙加速。这为结构玻璃的动态易化图像提供了微观上的合理性。
2017-05-20 cond-mat.stat-mech
Super-Rough Glassy Phase of the Random Field XY Model in Two Dimensions
我们研究分析，使用重正化群（RG）的两个循环顺序，和数值，使用精确的多项式算法，无序诱导的玻璃相的二维XY模型淬火随机破碎的领域和没有漩涡。在超粗糙玻璃相中，即低于临界温度$T_c$，相场$θ(x)$的无序和热平均相关函数$B(r)$，对于$r \gg a$，$B(r) = \bar{<[θ(x) - θ(x+ r) ]^2>}$表现为$B(r) \simeq A(τ) \ln^2 (r/a)$，其中$r = |r|$和$a$是微观长度尺度。在$τ= (T_c-T)/T_c$中导出了三阶的RG方程，并预测了普适振幅${A}(τ) = 2τ^2-2τ^3 + {\cal O}(τ^4)$。$A(τ)$的普适性源于RG方程的非普适常数之间的非平凡相消。使用一个确切的多项式算法的等效二聚体版本的模型，我们计算${A}(τ)$数值，并获得显着的协议与我们的分析预测，高达$τ\approx 0.5$。
2012-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spatiotemporal order and emergent edge currents in active spinner materials
相互作用的、自推进的粒子集合作为从鸟群到活性胶体的许多生命和合成系统的极小模型被广泛研究。然而，在没有自我推进的情况下，主动旋转的影响（即旋转而不行走）仍然很少探索。在这里，我们数值和理论研究的行为合奏的自旋二聚体。我们发现，几何挫折的二聚体旋转的相互作用产生时空秩序和主动熔化没有平衡对应物。在低密度下，自旋二聚体自组装成三角形晶格，其取向锁定成空间周期性相。锁相模式形成的动态模拟的基态的各种自旋模型，从3状态的Potts反铁磁体在低密度的条纹人字形相的平面四极在较高的密度过渡。随着密度的进一步提高，主动旋转和相互作用之间的竞争导致主动旋转晶体的熔化。出现的边缘电流，其方向是由手性的积极自旋，出现作为一个非平衡签名的过渡到积极的自旋液体和消失时，系统最终经历动力学逮捕在非常高的密度。我们的研究结果可以实现在系统范围从液晶和胶体实验到桌面实现使用宏观手性颗粒。
2016-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical renormalization of glassy dynamics
Harvard University（哈佛大学）
本文提出了一种基于格林函数二维插值的算法，用于解决玻璃系统淬火动力学的计算效率问题，并确定了强弱ergodicity破裂相变的临界指数。
2025-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics with softened kinetic constraints on a noisy quantum computer
Universität Tübingen（蒂宾根大学）；The University of Nottingham（诺丁汉大学）；Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）
该研究在超导量子处理器上实现Floquet-East模型，借助中间电路测量识别玻璃态动力学的动力学异质性，证明噪声中等规模量子设备可作为研究关联多体现象的可扩展测试平台。
2026-08-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergent deterministic entanglement dynamics in monitored infinite-range bosonic systems
The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）
本文研究无限程玻色子系统在连续监测下的纠缠动力学，证明半经典极限下量子涨落趋于确定性并可精确求解，从而解释了纠缠临界性与耗散相变的一致性。
2025-09-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stress percolation criticality of glass to fluid transition in active cell layers
使用三维表示的汇合细胞层，我们映射到二维（2D）网站渗流普适类的非晶态固体到流体的相变在活性细胞层。重要的是，我们统一了两个不同的，主要的，与这种转变相关的途径;即（i）细胞-细胞粘附和（ii）主动牵引力。对于每种途径，我们独立地改变相应的控制参数，并专注于新兴的机械应力模式的单层从玻璃状过渡到流体状的状态。通过有限尺寸标度分析，我们的研究结果使我们建立玻璃状到流体状的过渡作为一个关键的现象，在细胞层中的应力发展，并显示相关的临界性属于2D网站渗流普适性类。我们的研究结果提供了一个新的视角固体（玻璃状）到流体的相变在活性细胞层，并可以桥接我们的理解玻璃态行为的活性物质在生物过程中，如伤口愈合，发展和癌症进展的潜在影响。
2022-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of Multipole Expansion in Emergent Electromagnetism
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）
研究发现涌现电磁学模型中，高阶多极电荷可产生低阶多极电场，源于叠加原理失效，微观格点约束改变了远场行为。
2026-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Roadmap on machine learning glassy dynamics
本文提出机器学习玻璃化动力学路线图，回顾ML在玻璃转变研究中的成功应用与开放问题，并引入GlassBench数据集和评估指标，以推动玻璃形成液体缓慢动力学机制的理论突破。
2024-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-Volume Energy Spectrum, Fractionalized Strings, and Low-Energy Effective Field Theory for the Quantum Dimer Model on the Square Lattice
我们提出了详细的分析计算的有限体积能谱，平均场理论，以及系统的低能有效场论的正方形晶格量子二聚体模型。分析的考虑解释了为什么一个字符串连接两个外部静电荷在限制柱相分裂成八个不同的股与电通量$\frac{1}{4}$。一个涌现的近似自发破缺的$SO(2)$对称性产生了一个伪戈德斯通玻色子。值得注意的是，这种在Rokhsar-Kivelson（RK）点处无质量的软类声子激发远远存在于该点之外。戈德斯通物理学被系统的低能有效场论捕获。我们确定其低能量参数匹配的解析有效场论与精确的对角化结果和蒙特卡罗数据。这证实了该模型存在于柱状（而不是在一个plaquette或混合）阶段的所有方式的RK点。
2015-11-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
From Quantum Dimers to the $π$-flux Toric Code via Deconfined Multicriticality
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心，塔塔基础研究所）；Department of Engineering and Physics, Karlstad University（卡尔斯特德大学工程与物理系）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）
通过引入张量积正则化，将RK单分子模型与π-流扭形码连接，揭示了Z₂拓扑液体的多临界点，结合iDMRG和低能场论确定了相图中的三种相变。
2026-03-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Unconventional Neel and dimer orders in a spin-1/2 frustrated ferromagnetic chain with easy-plane anisotropy
研究了一维自旋为1/2的易平面XXZ模型在参数范围$0<J_2/|J_1|<0.4$内的铁磁最近邻（NN）耦合$J_1$和竞争次最近邻（NNN）反铁磁耦合$J_2$的基态相图.当使用$J_2/|J_1|\lesssim1/4$时，模型处于Tomonaga-Luttinger液相中，该液相与$J_2=0$的XXZ模型的临界相热力学连接。在有效（sine-Gordon）理论和有限尺寸系统低能级数值分析的基础上，我们证明了NNN耦合诱导了从Tomonaga-Luttinger液体到Neel或二聚体有序带隙相的相变.有趣的是，这两种类型的有序相交替出现的易平面各向异性向各向同性的限制。反铁磁（Neel）秩序在这个模型中的外观是显着的，因为它是强烈不赞成的经典自旋图片中的易平面铁磁NN耦合和反铁磁NNN耦合。我们认为，紧急三聚体自由度的Neel秩序的形成中发挥了至关重要的作用。
2010-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Short-time critical dynamics in the classical cubic dimer model
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Department of Physics, School of Science and Research Center for Industries of the Future, Westlake University（西湖大学理学院物理系及未来产业研究中心）；Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院自然科学研究院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院广东省磁电物理与器件重点实验室）
研究立方晶格经典三元二元模型在临界点附近的短时间非平衡临界动力学，通过大规模蒙特卡罗模拟确定临界温度和静态临界指数，并发现负的临界初始滑动指数，揭示了超越Landau-Ginzburg-Wilson框架的相变动态特征。
2026-05-15 cond-mat.stat-mech
Emergent facilitation by random constraints in a facilitated random walk model of glass
针对玻璃动态易化机制争议，提出易化随机行走（FRW）晶格模型，通过粒子动力学约束的随机扰动与可逆恢复模拟玻璃行为，展现典型玻璃特征及与KCM类似的易化行为，为玻璃研究提供互补模型。
2025-07-07 cond-mat.stat-mech
Many-body delocalization via symmetry emergence
多体局域化（MBL）提供了一种避免多体量子系统热化的机制。在这里，我们表明，{ \it紧急}对称性可以保护一个国家从MBL。具体地说，我们提出了一个具有非局域相互作用的$\Z_2$对称模型，它具有一个解析已知的SU（2）不变的临界基态。在大的无序强度下，有限能量密度的所有状态都处于玻璃态MBL相，而最低能量状态则不是。然而，当微扰破坏涌现的SU（2）对称性时，这些确实会局部化。该模型还提供了一个例子，MBL的存在下，非本地的，无序的相互作用，更结构化比幂律。所提出的想法提出了一个“倒量子疤痕”的可能性，在这种情况下，一个不表现出面积定律纠缠的状态被嵌入在MBL光谱中，而MBL光谱确实如此。
2020-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalised route to effective field theories for quantum systems with local constraints
近年来在强关联系统中发现的一些令人兴奋的现象--例如量子拓扑序、非限定量子临界性和突现规范对称性--出现在希尔伯特空间在低能量下有效投影的系统中，这种投影对原始自由度施加了局部约束。相关的例子包括自旋液体、价键系统、二聚体模型和顶点模型。在这项工作中，我们使用一个从玻色子描述耦合到一个大的$S$路径积分制定一个通用的路线，以获得有效场论这样的系统。我们证明了我们的方法的有效性和能力，通过研究量子二聚体模型，并通过比较我们的结果与现有文献。场论方法到目前为止仅限于二分格，他们依赖于规范对称的理解的约束，他们缺乏通用的定量预测能力的系数出现在这些系统的拉格朗日。我们的方法克服了所有这些缺点，我们展示了如何的结果，以二次比较与已知的高度描述的正方形晶格量子二聚体模型，以及与数值估计的光的速度的光子激发的钻石晶格。最后，瞬子的考虑使我们能够推断出二维有限温度行为的性质。
2019-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent topological excitations in a two-dimensional quantum spin system
我们研究了二维价键固态中由于有限尺寸效应引起的拓扑（缠绕数）激发的衰减机制，该机制在$S=1/2$自旋模型（$J$ - $Q$模型）中实现，并在价键基础上使用投影蒙特卡罗模拟进行了研究。缠绕数为$|W|>0$的拓扑激发包含畴壁，由于波函数中出现长价键，畴壁是不稳定的，这与量子二聚体模型的有效描述不同。我们发现，在虚时间的绕组数的生命时间发散作为系统长度的幂$L$。可以在该时间内计算能量（即，它在缠绕数衰减之前向“准本征值”收敛），并且对于大的$L$，与在具有强制畴壁的边界修改的开放晶格中计算的畴壁能量一致。构造一个简化的两态模型，并使用从模拟的时间行为作为输入，我们发现，在$L$的初始绕组扇区的实时衰减率是指数小。因此，缠绕数迅速成为一个定义良好的大型系统的守恒量子数，支持通过计算能量准本征值得出的结论。包括海森堡交换相互作用，使系统的量子临界点分离的价键固体从反铁磁基态（假定的“解除限制”量子临界点），我们也可以收敛的畴壁能量在这里，并发现它衰减的系统大小的幂律。因此，缠绕数在临界点也是一个突现的量子数，所有缠绕数扇区在热力学极限下都退化。这支持了用U（1）规范场理论对临界点的描述。
2015-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological phase transition and single/multi anyon dynamics of $Z_2$ spin liquid
在包含任意子激发和拓扑序的量子多体模型中，量子二聚体模型（QDM）为研究单任意子和多任意子连续谱之间的关系提供了一个独特的平台。然而，作为具有局部约束的典型关联系统，由于缺乏控制方法，QDM在不同晶格几何和参数区域的通用解仍然缺失。在这里，我们得到，通过新开发的扫描团簇量子蒙特卡罗算法，在不同阶段的三角晶格QDM的激发光谱。我们的结果揭示了$Z_2$量子自旋液体（QSL）内部的单维素激发及其向$\sqrt{12}\times\sqrt{12}$价键固体（VBS）的凝聚，并证明了QSL-VBS跃迁的平移对称性分馏和涌现O（4）对称性.我们发现，单一的vison激发，其卷积定性再现二聚体光谱，是不自由的，但在整个过渡的相互作用的影响。VBS的性质及其O（4）序参量在全范围内被揭示。我们的方法开辟了途径的静态和动态特性的量子力学的通用解决方案，并对可编程量子模拟器的分数激发的实现和检测相关。
2021-03-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Signatures of a Deconfined Phase Transition on the Shastry-Sutherland Lattice: Applications to Quantum Critical SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$
我们研究了一个二维Shastry-Sutherland量子磁体的现实模型中可能的退禁闭量子相变，使用数值和场论技术。利用无限密度矩阵重整化群（iDMRG）方法，我们验证了在二聚体和Néel有序相之间存在一个具有两倍简并度的中间元格价键固体（pVBS）有序.我们认为Néel和pVBS阶之间的量子相变可以用具有涌现O（4）对称性的去限制量子临界点（DQCP）来描述。通过对iDMRG得到的关联长度谱的分析，我们为晶格模型中的DQCP和突现O（4）对称性提供了证据。在最近的Shastry-Sutherland晶格材料$\mathrm{SrCu_2 (BO_3)_2}$的压力调谐实验中已经报道了这样的相变。的非对称晶格结构的Shastry-Sutherland化合物导致消光点的散射，在那里我们预测尖锐的签名DQCP在声子和磁振子光谱与自旋连续。还讨论了三维材料中存在的弱层间耦合效应。我们的结果将有助于指导量子磁体中DQCP的实验研究。
2019-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
