The Kibble-Zurek Problem: Universality and the Scaling Limit
在临界点附近，系统的平衡弛豫时间发散，控制/热力学参数的任何变化都会导致非平衡行为。Kibble-Zurek问题是确定系统的动力学演化参数接近其临界点时，变化是参数缓慢。在这个极限中的非平衡行为完全由临界点和接近临界点的参数空间（协议）中系统轨迹的细节控制。他们一起定义了一个普适性类组成的临界指数讨论的开创性工作的Kibble和Zurek和标度函数的物理量，迄今尚未讨论。在这篇文章中，我们给出了一个扩展和教学讨论的普遍内容的Kibble-Zurek问题。我们正式定义了一个缩放限制的物理量附近的经典和量子跃迁的不同套协议。我们报告计算模型高斯和大N问题的一些尺度函数，并证明其普遍性方面的协议选择。我们还介绍了一个新的协议，在该协议中的临界点渐近接近后期的系统边缘出平衡，其中对数违反缩放和异常尺寸发生，即使在简单的高斯问题。
2012-09-19 cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek mechanism in a Dissipative Transverse Ising Chain
利用一种新的数值方法，将离散时间路径积分与无限时间演化块抽取相结合，研究了耦合到耗散玻色子浴中的横向伊辛链中的Kibble-Zurek机制.我们首先显示的基态相图，并确认量子相变发生在存在的系统浴耦合。然后我们给出了自旋哈密顿量的能量期望值的时间依赖性和扭结密度相对于自旋哈密顿量穿过量子相变的时间周期的标度。自旋的能量从接近量子相变的整个系统的基态能量开始增长。扭结密度随时间的变化呈幂律衰减。这些结果证实了Kibble-Zurek机制的发生。我们讨论的扭结密度的衰减指数与量子蒙特卡罗模拟的理论结果进行比较。还简要地提到了一个实验研究的比较。
2020-05-13 cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek mechanism and infinitely slow annealing through critical points
我们重新Kibble-Zurek机制，通过分析相序系统的动力学过程中的无限慢退火跨越二阶相变。我们阐明的时间和冷却速率的依赖性的典型的增长长度，我们用它来预测的拓扑缺陷的数量在对称性破缺阶段作为时间的函数，无论是接近和远离临界区域。我们的结果扩展了Kibble-Zurek机制，并揭示了其局限性。
2010-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek dynamics in the anisotropic Ising model of the Si(001) surface
本研究以各向异性二维Ising模型简化描述Si(001)表面屈曲二聚体的非平衡动力学，发现冷却速率调控下体系存在一维到二维行为的转变，快速冷却时强耦合方向有精确解析解，慢速冷却趋近二维Kibble-Zurek标度。
2025-05-16 cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek mechanism in the Ising Field Theory
当一个系统被驱动通过一个连续的相变时，Kibble-Zurek机制捕捉到了普遍性。在这里，我们研究的伊辛场论中的量子相变的动力学方面的临界点，可以在不同的方向上在二维耦合空间导致不同的标度律。利用截断共形空间方法，我们研究了真正相互作用场论中Kibble-Zurek机制的微观细节。我们证明了动态标度在非绝热时间窗口，并提供分析和数值证据的具体标度性质的各种数量，包括较高的累积量的过剩热量。
2020-07-30 cond-mat.stat-mech hep-th
Kibble-Zurek scaling in one-dimensional localization transitions
本文通过线性改变无序势强度，研究一维局域化转变的驱动动力学，发现基态和激发态均遵循Kibble-Zurek标度，并推广该标度至包含无序和准周期势两个相关变量的情形。
2022-12-31 cond-mat.stat-mech
Emergent Coulombic criticality and Kibble-Zurek scaling in a topological magnet
当一个经典系统被驱动通过一个连续的相变，其非平衡响应是普遍的，并表现出Kibble-Zurek标度。我们探索这种动态缩放的三维拓扑磁体与分数激发，即在偶极自旋冰的新兴移动磁单极子的液-气过渡的新背景下。利用场混合和有限尺寸标度技术，我们把临界点的液体-气体线的三维伊辛普适类。然后，我们证明Kibble-Zurek缩放扫描的磁场通过临界点。自旋冰中异常缓慢的微观时间尺度提供了一个独特的机会，可以在当前的实验装置中检测这种普遍的非平衡物理。
2015-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kibble-Zurek Meets Tricriticality: Breakdown of Adiabatic-Impulse and New Scaling Forms
研究Kibble-Zurek效应在三临界点附近的行为，揭示绝热-脉冲场景失效并提出新的标度形式。
2025-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fokker-Planck formalism approach to Kibble-Zurek scaling laws and non-equilibrium dynamics
利用Fokker-Planck方法研究了简化的Ginzburg-Landau模型中二阶相变的非平衡动力学。特别是，我们专注于推导的Kibble-Zurek标度律，决定淬火速率的空间相关性的依赖。在过阻尼和欠阻尼动力学的极限情况下，Fokker-Planck方法证实了Kibble-Zurek标度理论的理论预测。所开发的框架是计算效率高，使预测的有限尺寸标度功能，并适用于微观模型，以及它们的流体动力学近似。我们证明了这种扩展的适用范围，通过分析非平衡线性锯齿形结构的相变在离子库仑晶体限制在一个陷阱与周期性的边界条件。
2017-02-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Separation of the Kibble-Zurek Mechanism from Quantum Criticality
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)（北京数学与应用研究所）；Max Planck Institute for the Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
研究探讨了Kibble-Zurek机制与量子临界性之间的关系，发现其并不总是成立，指出在穿越临界点时缺陷密度可能比Kibble-Zurek预测更快地被抑制，而在非临界点则可能保持传统Kibble-Zurek行为。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Kibble-Zurek scaling from linear response theory
本文证明线性响应理论与Kibble-Zurek机制在量子相变描述中一致，并利用弛豫时间严格论证能隙作为弛豫率，验证额外功呈现Kibble-Zurek标度。
2022-03-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Kibble-Zurek Mechanism in a Topological Phase Transition
将Kibble-Zurek机制（KZM）推广到一类多能级系统，并应用于研究具有开口的一维拓扑超导体（TS）的猝灭动力学。与周期性边界条件不同，开边界条件需要考虑多个耦合能级，这对零模Majorana态局域在边界处至关重要。其最终与零模马约拉纳模相关。我们的广义KZM预测同意与数值精确的结果为一维TS。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamical Ginzburg criterion for the quantum-classical crossover of the Kibble-Zurek mechanism
我们引入一个简单的晶格模型的标准，以定量预测Kibble-Zurek机制的经典和量子标度之间的交叉，如在一维晶格上的量子$ϕ^4$模型中观察到的那样[Phys. Rev. Lett. 116，225701（2016）]。通过对一维任意自旋$s$（$s \geq 1/2$）的横向场量子伊辛模型的实验，我们证实了交叉是晶格临界模型的一个普遍特征.利用张量网络方法，我们充分刻画了该模型的平衡态性质，并利用动力学Ginzburg判据定位了量子临界区。我们数值模拟的Kibble-Zurek淬火动力学，并显示我们的图片的有效性，也根据有限时间标度分析。
2019-05-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble-Zurek scaling of the one-dimensional Bose-Hubbard model at finite temperatures
我们使用张量网络方法-矩阵乘积状态，树张量网络，和局部纯化张量网络-模拟一维玻色-哈伯德模型为零和有限的温度在实验上可访问的制度。我们首先通过描述系统的Mott和超流特征来探讨热涨落对系统基态的影响。然后，我们研究了跳跃参数猝灭引起的失平衡动力学行为。我们确认了零温度的Kibble-Zurek标度，并描述了有限温度行为，我们通过一个简单的参数解释。
2018-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Driven quantum spin chain in the presence of noise: Anti-Kibble-Zurek behavior
我们研究了在含时快高斯噪声中，由于多体哈密顿量的线性驱动而产生的量子XY自旋链中的缺陷产生。这项工作的主要目标是量化分析噪声对缺陷密度生产的影响。在没有噪声的情况下，众所周知，在慢扫描状态下，缺陷密度遵循关于扫描速度的Kibble-Zurek（KZ）标度行为。我们认为时间相关的快速高斯噪声的自旋耦合项[ $γ_0=(J_1-J_2)/(J_1+J_2)$ ]的各向异性，并通过分析计算表明，缺陷密度表现出反Kibble-Zurek（AKZ）标度行为在缓慢的扫描制度。在大链长和长时间的限制下，我们计算了最终退相干态的熵和磁化强度密度，并表明它们的标度行为与慢扫描区的AKZ图像一致。我们还通过计算Toeplitz行列式数值计算了有限分离的亚晶格自旋自旋双折射子，发现在没有噪声的情况下，结果与KZ图一致，而在存在噪声和慢扫描速度的情况下，双折射子表现出AKZ行为。此外，通过考虑大的$n$分离渐近线的Toeplitz行列式，我们进一步量化的效果上的自旋-自旋纠缠在最终的decoeconomic状态。我们表明，而根据AKZ行为的子晶格相关器的相关长度的尺度，我们得到不同的磁化强度放大器的缩放。
2021-03-08 cond-mat.stat-mech
Spatial Kibble-Zurek mechanism through susceptibilities: the inhomogeneous quantum Ising model case
研究了横向非均匀磁场中的量子伊辛模型。这样一个系统可以通过精确对角化数值逼近，通过重整化群技术解析逼近。然而，通过采用Kibble-Zurek非平衡相变理论来描述平衡时的空间非均匀系统，可以获得对其物理的基本见解。我们采用所有这些方法，并专注于衍生物的纵向和横向磁化，这有极值附近的临界点。我们将讨论如何使用这些极值定位的临界点和验证的Kibble-Zurek尺度预测的空间淬火。
2017-10-26 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble--Zurek Mechanism and Defect Freezing in Imbalanced-Pairing Kitaev Models
Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究院物理系）；School of Quantum Physics and Matter Science, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院量子物质科学学院）；Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)（北京数学与交叉科学研究院）；Max Planck Institute for the Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学）；Department of Physics, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学物理系）
该研究探究非平衡配对Kitaev模型跨越临界点与例外点的驱动动力学，发现配对不平衡参数正负时缺陷密度遵循不同Kibble-Zurek标度，且时间反演对称破缺区域会出现缺陷冻结现象。
2026-09-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite-time scaling beyond the Kibble-Zurek prerequisite in Dirac systems
本文研究了二维Dirac系统中无能隙初始态下的驱动临界动力学，发现有限时间标度仍然适用，并据此提出Kibble-Zurek机制在无能隙初始态下有效性的判据，从而将该理论推广到包含复合涨落和Dirac费米子激发的体系。
2025-07-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
One-half of the Kibble-Zurek quench followed by free evolution
我们将横向场中的一维量子伊辛链从顺磁相驱动到临界点，并研究其在那里的自由演化。我们分析了这样一个系统的激发在临界点和动力学的横向磁化和Loschirton回波在自由演化过程中。我们讨论了如何从非平衡相变的Kibble-Zurek理论的系统尺寸和淬火诱导的标度关系编码的准周期性的时间演化的横向磁化和Loschirm回波。
2018-07-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation-Induced Deviations from Kibble-Zurek Scaling in Non-Hermitian Quantum Annealing
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究所）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基本科学研究院）
研究非厄米横场Ising模型中的量子退火问题，发现耗散导致缺陷密度呈现标准Kibble-Zurek标度、反Kibble-Zurek行为及快于Kibble-Zurek预测的抑制，并基于激发概率解释了这些偏离。
2026-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Finite-time Scaling with Arbitrary Driving Rates: Bridging the Kibble-Zurek and De Grandi-Gritsev-Polkovnikov Limits
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Magnetoelectric Physics and Devices, Sun Yat-sen University（中山大学磁电物理与器件广东省重点实验室）
针对量子多体系统中驱动临界动力学，提出广义有限时间标度框架，统一描述从慢速驱动到突然淬火全范围驱动速率下的标度行为，并通过数值模拟验证。
2026-05-29 cond-mat.stat-mech
Quantum Kibble-Zurek physics in long-range transverse-field Ising models
我们分析了在一维横场伊辛模型中发生的量子相变，该模型具有随距离代数衰减的长程耦合。我们感兴趣的Kibble-Zurek通用标度律出现在非平衡动力学和在一个现实的实验装置的基础上捕获离子的这种行为的明确观察的潜力。为此，我们确定了该模型的相图和临界指数表征其量子相变的密度矩阵重整化群计算和有限尺寸标度理论，这使我们能够得到很好的估计不同范围的铁磁和反铁磁相互作用。除了临界平衡性质，我们解决了一个非平衡的情况下，量子Kibble-Zurek标度律可能会被检索。在这里，它被发现，预测的非平衡普遍的行为，即作为淬火速率和临界指数的函数的标度律，可以观察到在系统中，包括实验上可行的自旋数。最后，介绍了一种利用囚禁离子的数字量子模拟精确模拟代数衰减耦合的方案。我们的研究结果表明，量子Kibble-Zurek物理可以探索和观察在国家的最先进的实验与捕获的离子实现远程伊辛模型。
2019-06-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Spontaneous Quantum Turbulence in a Newborn Bose-Einstein Condensate via the Kibble-Zurek Mechanism
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Christ University（基督大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本研究通过Kibble-Zurek机制在热淬火诱导的玻色-爱因斯坦凝聚过程中生成自发量子湍流，并通过非平衡普遍性验证其特性。
2026-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytical derivation and extension of the anti-Kibble-Zurek scaling in the transverse field Ising model
本研究解析推导了高斯白噪声下横向场Ising模型的反Kibble-Zurek标度，发现大噪声时可用绝热近似替代微分方程求解，并确定了最小化缺陷密度的参数。
2024-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Structural defects in ion crystals by quenching the external potential: the inhomogeneous Kibble-Zurek mechanism
研究了离子链在高度各向异性阱中的非平衡动力学，当横向阱频率被猝灭时，离子链经历从线性到锯齿形结构的连续相变。在朗道理论中，当通过激光冷却阻尼振动运动时，确定对应于锯齿形结构的横向尺寸的序参量的方程。在横向陷获频率的线性淬火过程中产生的结构缺陷的数量进行了预测和数值验证。它示出服从缩放预测的Kibble-Zurek机制，当扩展到考虑到空间不均匀性的离子链在线性保罗陷阱。
2010-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble-Zurek scaling in quantum speed limits for shortcuts to adiabaticity
几何量子速度限制量化了量子态可以改变的速率与在演化期间消耗的资源之间的权衡。反绝热驱动是一种独特的工具，从捷径到绝热性，以加速量子动力学，同时完全抑制非平衡激发。我们表明，量子速度限制counterdiabatically驱动系统进行量子相变完全编码的Kibble-Zurek机制，正确预测从绝热到脉冲制度的过渡。我们的研究结果证明了三种情况下，即横向场伊辛，朗道-齐纳和Lipkin-Meshkov-Glick模型。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of Near-Critical Kibble-Zurek Scaling in Rydberg Atom Arrays
本文在可重构里德伯原子阵列平台上实验证明，通过同步标度系统尺寸与锯齿形几何结构，可在近临界过渡区保留精确的Kibble-Zurek标度，为量子模拟中相变研究提供了更实用的方法。
2025-05-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kibble-Zurek mechanism in quantum link model
研究了量子链模型的受驱动临界动力学，其哈密顿量描述了一维$U(1)$格点规范理论。我们发现在失超后出现了由规范场和物质场激发组成的组合拓扑缺陷。此外，由于高斯定律的约束，规范场和物质场的激发比为$1/2$。我们发现，这些组合拓扑缺陷的缩放满足通常的Kibble-Zurek机制。我们验证了在整个驱动过程中，电通量和纠缠熵都满足有限时间标度理论。可能的实验实现进行了讨论。
2019-10-03 cond-mat.stat-mech hep-lat quant-ph
Crossover from the classical to the quantum Kibble-Zurek scaling
Kibble-Zurek（KZ）假设确定了临界系统的平衡动力学中的相关时间尺度，采用在平衡时有效的概念：它预测了在猝灭后立即形成的缺陷在经典和量子相变中的比例，作为猝灭速度的函数。在这里，我们研究了由慢淬火，这是由量子相变的临界性质，和由于更快的淬火，其中的动力学往往是很好地描述了经典模型的激发规定的缩放之间的交叉。我们估计的淬火率，分离两个政权的值，并支持我们的论点，使用数值模拟的平衡多体动力学。对于一个$ϕ^4$模型的特定情况下，我们证明了这两个政权表现出两个不同的幂律标度，这是在协议的KZ理论时，适用于量子和经典的情况。这一结果有助于扩展Kibble-Zurek机制的预测能力，并为冷原子和离子系统中最近的实验观察提供了见解。
2016-05-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
General Analytical Method of Kibble-Zurek Mechanism for Exact Prediction of Topological Defects Production
在非平衡相变领域，Kibble-Zurek机制（KZM）无疑是一个重要的发现，它指出在复杂的非平衡连续相变中，某些普适的标度规则适用于从量子到宇宙的广泛物理系统。然而，除了在特定情况下的一些标度关系，基于代数的KZM不能提供更多的细节的拓扑缺陷产生的法律。在这项工作中，我们提出了一个基于分析的KZM，可以准确地预测拓扑缺陷的产生，对于给定的淬火条件。与传统的KZM理论相比，该理论具有更高的精度和更广泛的适用性，特别是在非线性猝灭条件和非均匀结构体系中，具有更明显的优势。我们的工作揭示了非平衡相变的基本和内在机制，为精确描述和控制拓扑缺陷的产生开辟了新的途径。
2021-04-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal anti-Kibble-Zurek scaling in fully-connected systems
研究了包含量子相变的开放量子系统的猝灭动力学。在孤立的情况下，涉及的相变的淬火动力学表现出一些与淬火速率的标度关系所预测的著名的Kibble-Zurek机制。然而，在与环境接触时，这些标度律崩溃，并且可以观察到反Kibble-Zurek行为：较慢的斜坡导致较少的绝热动力学，从而随着淬火时间增加非绝热效应。与以前的工作相比，我们在这里表明，这种反Kibble-Zurek标度可以获得一个普遍的形式，在这个意义上说，它是由平衡临界指数的相变，提供的激发态的系统表现出奇异的行为，观察到的全连接模型。这表明了新的通用标度律授予的系统-环境相互作用的关键系统。我们说明这些发现在两个完全连接的模型，即量子拉比和Lipkin-Meshkov-Glick模型。此外，我们还讨论了非线性斜坡和有限尺寸系统的影响。
2020-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum and classical coarsening and their interplay with the Kibble-Zurek mechanism
本研究利用标度理论建立量子与热涨落所致粗化动力学及其与 Kibble-Zurek 机制相互作用的普适框架，并提出在里德堡原子阵列等合成量子多体系统中观测的实验方案。
2024-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble-Zurek mechanism of Ising domains
本研究首次通过实验验证拓扑平凡的Ising畴遵循Kibble-Zurek机制，发现NiTiO3铁旋转畴符合3D Ising模型预测，而BiTeI极性畴斜率超理论极限，揭示长程相互作用对幂律指数的增强效应。
2024-04-15 cond-mat.stat-mech
Dynamics of longitudinal magnetization in transverse-field quantum Ising model: from symmetry-breaking gap to Kibble-Zurek mechanism
我们证明了在横向磁场中量子伊辛模型的破缺能隙可以从磁场逐渐淬灭后发生的纵向磁化的自由演化中提取出来。为此，我们进行数值模拟的伊辛链与周期性或开放的边界。我们还研究了纵向磁化的绝热演化的条件，发现我们的模拟和预测的基础上的非平衡相变的Kibble-Zurek理论之间的极好的协议。我们的研究结果应该是相关的正在进行的冷原子和离子实验的目标无论是平衡或动力学方面的量子相变。它们也可以用于对D-Wave机器进行基准测试。
2020-01-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Kibble-Zurek scaling in the Yang-Lee edge singularity
研究了具有虚破缺场的有限大小量子伊辛链中Yang-Lee边奇点临界点附近的驱动动力学。与传统的经典或量子相变相反，这些相变是通过调节非厄米系统中的耗散强度而引起的，并且甚至可以在有限尺寸下发生。对于传统的相变，跨临界点的驱动动力学中的普遍行为通常由Kibble-Zurek机制描述，该机制指出动力学中的缩放由与一个临界点相关联的临界指数决定，并且在淬火之后将出现拓扑缺陷。虽然导致拓扑缺陷的机制在YLES中被打破，我们发现，对于小的晶格尺寸，驱动动力学仍然可以描述的Kibble-Zurek标度与由$(0+1)$维YLES确定的指数。然而，对于中等的有限尺寸，驱动动力学可以描述的Kibble-Zurek标度与两组临界指数确定的$(0+1)$维和$(1+1)$维YLES。
2016-12-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quenching, Fast and Slow: Breaking Kibble-Zurek Universal Scaling by Jumping along Geodesics
本文提出沿量子系统测地线跳跃以快进绝热动力学，避免额外哈密顿量，并在自旋-1/2 XY模型中解析与数值证明缺陷密度平台与速率无关，打破Kibble-Zurek普适标度。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Defect formation beyond Kibble-Zurek mechanism and holography
我们研究了从无序相到有序相的连续过渡后的动态平稳淬火。基于标度思想、线性响应和不稳定模谱，我们建立了一个适用于任何二阶相变的理论框架，研究了凝聚态在破碎相中的早期演化.我们的分析揭示了一个新的时期的非绝热演化后，系统通过相变，在一个明确定义的冷凝形式之前，发生了大量的粗化参数。我们的形式主义预测的缺陷形成率参数小于Kibble-Zurek预测，并产生一个标准的故障Kibble-Zurek缩放足够快的淬火。我们数值测试我们的形式主义的热淬火在2 + 1维全息超流体。这些发现与冷原子、凝聚态物质、统计机制和宇宙学等广泛领域直接相关，是对动力学相变更定量理解的重要一步。
2015-06-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Universal finite-time thermodynamics of many-body quantum machines from Kibble-Zurek scaling
通过考虑多体量子奥托循环，我们证明了量子机器有限时间热力学中普遍特征的存在，在该循环中，工作介质在幺正冲程期间被驱动越过量子临界点.具体来说，我们考虑一个由耗散能量和放松浴驱动的量子引擎。我们表明，在非常一般的条件下，输出工作是由Kibble-Zurek机制，即，它表现出一个通用的幂律缩放与驱动速度通过临界点。我们还优化了有限时间热力学作为驱动速度的函数。最大功率和相应的效率采取普遍的形式，并达到由临界指数控制的最佳速度。考虑横场伊辛自旋链作为工作介质，我们改进了我们的结果。对于这个模型，我们还展示了效率和功率如何随着发动机变得至关重要而变化。
2020-11-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybridized Kibble-Zurek scaling in the driven critical dynamics across an overlapping critical region
传统的Kibble-Zurek标度描述了驱动动力学中跨单个临界区域的标度行为。在本文中，我们研究的驱动动力学跨越一个重叠的关键区域，其中一个关键区域（区域A）被另一个关键区域（区域B）覆盖。我们发展了一个杂化Kibble-Zurek标度（HKZS）来描述驱动过程中的标度行为。根据HKZS，重叠区域的驱动动力学可以同时用A区和B区的临界理论来描述。这导致对重叠临界区域中的缩放函数的约束。我们以虚场中的量子伊辛链为例。在该模型中，Yang-Lee边缘奇异性的临界区域与铁磁-顺磁相变点的临界区域相互重叠。我们通过模拟在这个重叠区域的驱动动力学数值确认HKZS。本文还讨论了其它模型中的HK_∞。
2017-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological Defect Formation Beyond the Kibble-Zurek Mechanism in Crossover Transitions with Approximate Symmetries
Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大物理与天文学院）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Center for Nuclear Theory, Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文系核理论中心）
本研究探讨了在近似对称性临界转变中拓扑缺陷形成的机制，发现Kibble-Zurek机制在特定条件下失效，并提出了一种新的通用框架来解释非平衡缺陷形成。
2026-01-14 cond-mat.stat-mech hep-th
Kibble-Zurek Mechanism and Finite-Time Scaling
Kibble-Zurek（KZ）机制已被应用于从低温玻色-爱因斯坦凝聚到粒子物理学和宇宙学中的大统一尺度以及从经典相变到量子相变的各种系统。在这里，我们表明，有限时间缩放（FTS）提供了一个详细的改进的机制的理解。特别是，有限的时间尺度，这是由外部驱动（或淬火），并在FTS的结果，是起源的绝热区从脉冲区在KZ机制的划分。的起源的KZ缩放的缺陷密度，通过一个临界点的驱动过程中产生的，是不是相关长度停止增长的非绝热脉冲制度，而是，它是由有效的有限长度尺度对应于有限的时间尺度。我们还表明，FTS很好地解释并改进了Liu，Polkovnikov和Sandvik最近提出的标度分析[Phys. Rev. B { \bf 89}，054307（2014）]。此外，我们表明，他们的普遍幂律标度形式只适用于一些可观的冷却，但不加热。即使在冷却中，当存在适当的外场时，它也是无效的。然而，这种有限时间-有限尺寸标度要求在应用FTS时谨慎。详细的标度行为的FTS和有限尺寸标度，以及他们的交叉，明确证明，与动态临界指数$z$估计为二维和三维伊辛模型下通常的大都市动态。这些值的$z$被发现产生更好的数据崩溃比现存的值在大多数情况下，但在加热和冷却在两个二维和三维空间中采取不同的值。
2014-07-24 cond-mat.stat-mech
Rotation Breaks Kibble-Zurek Universality
Christ University（克里斯特大学）；Kindai University（近畿大学）；University of Luxembourg（卢森堡大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
研究表明陷阱旋转可打破KZ普适性，使涡旋数接近FO值，低频时恢复KZ标度，并可通过钉扎势形成有序晶格，为临界动力学提供控制手段。
2026-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of an anomaly in the statistics of Kibble-Zurek defects
该研究通过量子模拟器观察到Kibble-Zurek机制中缺陷统计的异常，揭示了非临界粗化动力学与缺陷形成之间的联系。
2025-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Out-of-equilibrium finite-size scaling in generalized Kibble-Zurek protocols crossing quantum phase transitions in the presence of symmetry-breaking perturbations
本文在动力学重整化群框架下研究广义Kibble-Zurek协议中对称性破缺微扰对量子多体系统非平衡动力学的影响，提出非平衡有限尺寸标度理论，并以量子Ising链数值验证了绝热极限下非绝热行为的幂律抑制。
2022-12-30 cond-mat.stat-mech
Universal Statistics of Vortices in a Newborn Holographic Superconductor: Beyond the Kibble-Zurek Mechanism
以有限速率穿越连续相变导致绝热动力学的崩溃和拓扑缺陷的形成，正如著名的Kibble-Zurek机制（KZM）所预测的那样。我们调查普遍的签名超越KZM，通过表征的热淬火导致形成的全息超导体中产生的旋涡的分布。涡旋的完整计数统计由二项分布描述，其中平均值由KZM决定，高阶累积量与猝灭时间共享普适的幂律标度。与大的波动相关联的极端事件不再表现出幂律行为的淬火时间，其特征在于由一个通用的形式的威布尔分布不同的淬火率。
2021-06-10 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Kibble-Zurek scaling in the quantum Ising chain with a time-periodic perturbation
本文通过解析分析含时间周期扰动的横场伊辛链中的缺陷密度，证明尽管非微扰贡献在绝热极限下不为零，量子Kibble-Zurek标度仍保持不变，表明QKZM对扰动具有鲁棒性。
2023-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Large Deviations Beyond the Kibble-Zurek Mechanism
本文利用大偏差理论刻画超越Kibble-Zurek机制的缺陷数涨落普适性，给出横场量子伊辛模型中速率函数的精确形式，并推广到任意连续相变的大偏差标度行为。
2023-09-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Exploring the Kibble-Zurek mechanism in a secondary bifurcation
我们提出了新的实验结果的淬火动力学的扩展热对流系统（网络阵列的约100对流振子）通过二次亚临界分岔。我们的特点是动态相变通过域壁（1D前线）的性质，连接基本的多细胞模式与新的振荡。两种不同的机制的松弛动力学在阈值的特征在于取决于交叉率$μ=\frac{dε}{dt}|_{ε=0}$（其中$ε$是控制参数）的淬火过渡。通过对波前的分析，我们发现这些机制遵循不同的相关长度尺度$ξ\sim μ^{-σ}$。低于一个临界值$μ_c$的慢响应动力学产生一个时空相干前振子之间的弱耦合。在$μ_c$以上，对于快速猝灭，缺陷被捕获在前面，振子之间具有强耦合，类似于猝灭相变中的Kibble-Zurek机制。这些缺陷，这是钉在前线，产生一个强大的衰减的相关长度。
2011-03-08 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Interferometry based on quantum Kibble-Zurek mechanism
我们提出了一个量子Kibble-Zurek机制的框架内的干涉，举例说明两个典型的淬火协议，即往返和四分之一转的，横向伊辛和量子$XY$链。每个协议包含两个线性斜坡，驱动系统两次跨越量子临界点。这两个线性斜坡引起两个相应的非绝热临界动力学，很好地描述了量子Kibble-Zurek机制。然而，结合起来，这两个关键动态可能会相互影响。作为干涉的影响，动力学相位暴露在最终激发概率中，这导致具有可预测特征周期的缺陷密度的量子相干多体振荡。因此，这样的干扰是可用于直接的实验观察。在量子$XY$模型中，我们表明，干扰也可以从两个不同的临界动力学之间的相互作用，从一个临界点和一个三临界点。此外，我们表明，干扰影响的退相的激发准粒子模式错综复杂的披露的多个长度尺度的现象，对角线和非对角线的，在缺陷-缺陷双折射。事实证明，去相位的结果依赖于对角和非对角长度如何由淬火协议中的可控参数调制。
2022-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics and correlations at a quantum phase transition beyond Kibble-Zurek
Kibble-Zurek理论（KZ）是相变动力学中最可靠的缺陷产生理论。KZ利用远离跃迁点的平衡态的结构，使用绝热和脉冲近似来估计由于跃迁引起的激发。在这里，我们表明，实际的非平衡动力学导致从KZ的一个定性不同的情况下，至于缺陷之间的相关性（而不是它们的密度）的关注。对于一个量子伊辛链，我们表明，这引起了高斯空间衰减的域壁（扭结）的相关性，而KZ将预测指数下降。我们提出了一个简单的，但一般的框架上的KZ，基于“量子粗化”的动力学的本地调制器在假设的脉冲制度。我们概述了我们的图片如何扩展到一般的互动情况。
2021-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Continuous Dimer Angles on the Silicon Surface: Critical Properties and the Kibble-Zurek Mechanism
通过 GPU 加速的 Langevin 动力学模拟研究 Si(001) 二聚体 XY 模型，测得 ν=1.04、z=2.13，表明其属于 Ising 普适类，并发现 Kibble–Zurek 淬火指数显著偏大且几乎不受阻尼和对称性破缺场影响。
2024-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek mechanism in a one-dimensional incarnation of deconfined quantum critical point
传统的Kibble-Zurek机制（KZM）描述了Landau-Ginzburg-Wilson（LGW）自发对称性破缺相变的驱动临界动力学。然而，KZM是否仍然适用于解除限制的量子临界性，这是超出了LGW范式，还没有探索。本文研究了铁磁（FM）相和价键固体（VBS）相之间的一维量子临界点附近的驱动临界动力学。通过研究拓扑缺陷密度对驱动速率的依赖关系，验证了该朗道禁戒临界点的KZM。此外，我们发现FM和VBS的序参量在整个驱动过程中都满足有限时间标度。研究了突现对称性在非平衡态动力学中的作用。
2020-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kibble Zurek mechanism in rapidly quenched phase transition dynamics
我们提出了一个理论来解释实验观察到的偏离Kibble-Zurek机制（KZM）标度在快速淬火临界相变动力学。存在一个临界失超速率$τ_{Q}^{c1}$，高于该失超速率时，KZM开始出现标度。小于$τ_Q^{c1}$，缺陷密度$n$是与淬火速率无关的常数，但取决于最终温度$T_f$作为$n \propto L^d ε_{T_f} ^{d ν}$，冻结时间$\hat{t}$允许标度律$\hat{t} \propto ε_{T_f}^{-νz}$，其中$d$是空间维度，$ε_{T_f}= (1-T_f/T_c)$是无量纲约化温度，$L$是样品大小，$ν$和$z$是空间和动力学临界指数。从$T_c$淬火，临界速率由最终温度$T_f$确定为$τ_Q^{c1} \propto ε_{T_f}^{-(1+z ν)} $。所有的标度律都通过AdS/CFT对应在快淬超导环中得到了验证。
2021-10-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-th
Locating quantum critical points with Kibble-Zurek quenches
我们描述了一个计划，用于寻找量子临界点的基础上研究的非平衡磁化率在有限速率猝灭系统从一个阶段到另一个。我们假设两个这样的淬灭是在相反的方向进行，并认为它们导致形成的非平衡磁化率的临界点的相对两侧的峰。然后，将其位置缩小到由驱动过渡的参数的这些值标记的间隔，在该间隔处观察到峰。通用的尺度与淬火时间的精度，这样的估计推导和验证两个精确可解的模型。预计这些结果的实验相关性。
2020-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
