A New Method to Compute the Configurational Entropy in Spin Glasses
我们提出了一种新的方法来计算的玻璃体系的构型熵作为一个功能的自由能的山谷在给定的温度下，在框架内的Stillinger和韦伯的方法。在这种方法中，我们称之为自由能固有结构（FEIS）的方法，山谷表示的固有结构，统计分组根据其自由能，而不是在标准程序中通常做的能量。FEIS方法提供了一个进一步的步骤来描述玻璃体系的弛豫行为的自由能措施。它可以用来确定玻璃化转变的特性以及模式耦合和Kauzmann温度。我们说明了该方法的实用性，将其应用到简单的模型的眼镜和自旋眼镜。
2003-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Correlations between the dynamics of parallel tempering and the free-energy landscape in spin glasses
本文对具有高斯无序的平衡态三维Edwards-AndersonIsing自旋玻璃进行了大规模数值研究。使用并行回火（副本交换）蒙特卡洛，我们测量各种静态，以及动态量，如自相关时间和往返时间的并行回火蒙特卡洛方法。5000无序实现和高达1000自旋下降到20%的临界温度的温度下的静态和动态观测值之间的相关性进行检查。我们的研究结果表明，自相关时间与自由能景观的粗糙度直接相关。
2013-01-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Chaos in spin glasses revealed through thermal boundary conditions
我们研究了自旋玻璃的脆弱性，以小的温度微扰数值布居退火蒙特卡罗。本文将热边界条件应用于三维Edwards-AndersonIsing自旋玻璃。在热边界条件的周期与反周期边界条件在三个空间方向上的所有八个组合存在，每个出现在合奏与其各自的统计权重由其自由能确定。我们发现，温度混沌揭示在不同的边界条件下的自由能交叉的统计。通过研究自由能交叉处边界条件的能量差，确定了畴壁分形维数。同样，通过研究交叉点的数目，我们确定了混沌指数。我们的研究结果还表明，自旋玻璃中的计算硬度和混沌的存在是密切相关的。
2015-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Irreducible free energy expansion and overlaps locking in mean field spin glasses
我们介绍了一个图解公式的腔场膨胀周围的临界温度。这种方法使我们能够以非常简单的方式获得重叠波动的理论，特别是Ghirlanda-Guerra关系（GG）（通常称为Aizenman-Contucci多项式（AC））的线性部分。此外，我们展示了这些约束是如何“叠加”的对称性的模型相对于所需的热力学稳定性的限制。在这个框架内，可以根据这些不可约的重叠涨落，以一种简单地证明解的复杂性如何与熵的复杂性相关的形式，来扩展自由能。
2006-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A Worm Algorithm for Two-Dimensional Spin Glasses
提出了一种适用于二维自旋眼镜的蠕虫算法。该方法是基于低温展开的配分函数。正方晶格上自旋玻璃的低温构型可以看作是连接阻挫格片对的弦。蠕虫算法直接操作这些字符串。结果表明，蠕虫算法是有效的任何其他类型的集群或副本交换算法。如果使用自由边界条件，则蠕虫算法甚至更有效。对于+/-J二维自旋玻璃，我们得到了符合c = T^{-2} exp（-2J/（k_BT））的精确低温比热数据，其中T是温度，J是耦合常数.
2005-06-05 cond-mat.stat-mech
Overlap Structure and Free Energy Fluctuations in Short-Range Spin Glasses
针对短程自旋玻璃低温相的纯态混合问题，构造受边重叠范围约束的新型亚稳态，并证明任意维度下混合 Gibbs 态内纯态间自由能差涨落方差随体积线性发散。
2024-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
The Complexity of Ising Spin Glasses
我们计算与TAP自由能的最小值和指数一鞍点相关的复杂性（TAP状态数的对数）。高指数鞍具有较小的复杂性。两个前导复杂度相等，与关于转向点总数的Morse定理一致，并且具有[A]中给出的值。J. Bray和M. A. Moore，J.Phys.C13，L469（1980）]。在热力学极限下，所有自由能的TAP状态变得边缘稳定。
2003-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Temperature Chaos in Two-Dimensional Ising Spin Glasses with Binary Couplings: a Further Case for Universality
通过精确计算大系统的配分函数，研究了具有随机猝灭双峰耦合的二维伊辛自旋玻璃中的温度混沌。我们研究了两个温度梯度从总自由能和畴壁自由能：在第二种情况下，我们检测到一个混沌行为。确定并讨论了畴壁的混沌指数和分形维数。
2006-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
New analysis of the free energy cost of interfaces in spin glasses
在这项工作中，我们要提高计算Franz，Parisi和Virasoro（FPV）估计自旋玻璃中的界面的自由能成本，并评估较低的临界尺寸在复制对称性恢复。特别是，我们评估的自由能成本的一般类的有效哈密顿显示完整的复本对称性破缺，并研究了这个成本的依赖关系的序参量和温度。我们证实了FPV文件的自由能的缩放，恢复值为较低的临界尺寸的$D_{lc} = 2.5$的调查结果。除了他们的结果，我们发现一个非平凡的依赖的自由能量密度成本的序参量和温度。除了一个有限的有效哈密顿类的情况下，这种依赖性不能表达的功能与一个明确的物理解释，是在分层模型的情况下。此外，我们连接的结果在较低的临界尺寸与最近的模拟。
2018-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
High-performance Energy Minimization with Applications to Adiabatic Quantum Computing
伊辛自旋玻璃的能量最小化在统计和固态物理学中发挥了核心作用，促进了相变和磁性的研究。最近的提议建议使用伊辛自旋玻璃进行非传统计算，以利用自然界找到最小能量配置的能力，并利用量子隧穿来促进组合优化。到目前为止，实验室的演示还没有说服力，而且缺乏一个非量子的基准来进行明确的比较。在这项工作中，我们（i）设计和评估新的计算技术，以模拟自然的自旋玻璃的能量最小化和（ii）探索它们的应用，研究量子绝热计算机的设计方案。与以前的工作不同，我们的算法不限于平面伊辛拓扑结构。在一个CPU天，我们的分支定界算法发现基态上100自旋，而我们的本地搜索近似基态上100万自旋。我们使用这个计算工具作为一个模拟器来研究超耦合在最近实现的绝热量子计算机的背景下的意义。
2013-06-18 cond-mat.stat-mech cs.DS cs.ET
Metallic spin-glasses beyond mean-field: An approach to the impurity-concentration dependence of the freezing temperature
在考虑自旋关联（$G^{}_{ij}$）的情况下，导出了金属自旋玻璃中凝固温度（$T^{}_{\rm g}$）与交换耦合（$J^{}_{ij}$）之间的关系。这种方法不涉及无序平均。将$J^{}_{ij}/T^{}_{\rm g}$中的关联展开到一阶，得到Thouless-Anderson-Palmer的分子场结果。利用无序金属中自旋相互作用的现有理论，得到了$T^{}_{\rm g}$与杂质浓度的关系式，该方程很好地再现了{ \sl Au}Fe，{ \sl Ag}Mn和{ \sl Cu}Mn合金的数据.
2013-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Constrained Boltzmann-Gibbs measures and effective potential for glasses in hypernetted chain approximation and numerical simulations
通过一个有效的潜在的约束平衡措施，并易于研究冻结系统，我们调查在简单的液体在超网链（HNC）近似下的玻璃态冻结。与液体理论的其他经典近似不同，HNC近似自然地包含了冻结。我们得到了一个详细的描述的冻结过渡，这是类似于一个在一个大类的平均场长范围自旋玻璃。我们比较我们的研究结果与蒙特卡罗模拟相同的系统，并得出结论，许多定性特征的过渡捕获的近似理论。
1998-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Fractal free energy landscapes in structural glasses
玻璃是非晶态固体，其组成颗粒被它们的邻居笼住，因此不能流动。这种缓慢通常归因于自由能景观包含多个极小值（盆地），由高障碍隔开。在这里，我们表明，使用理论和数值模拟，景观是粗糙得多，比经典的假设。在玻璃的深处，它经历了一个“粗糙过渡”到分形盆地。这导致在干扰和边缘的玻璃态附近的干扰等静压。临界指数的盆地宽度，弱力分布，和空间扩展的准接触在堵塞可以解析地确定。它们的值被发现是兼容的数值观测。因此，这一进展将颗粒材料的堵塞转变纳入了玻璃理论的框架中。由于温度和压力控制景观的特征，玻璃力学和运输预计将反映我们在这里讨论的拓扑结构的特征。低温玻璃的神秘特性可以用这种方法来解释。
2014-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random Multi-Overlap Structures and Cavity Fields in Diluted Spin Glasses
我们在稀释自旋玻璃中引入了随机多重重叠结构的概念，遵循Aizenman，Sims和Starr关于非稀释模型的思想。结果证明了单位自由能的广义界和变分原理，类似于Aizenman，Sims和Starr对非稀释模型的结果.我们还证明了一些稳定性的最佳RMOSt，类似于一个由Guerra发现的非稀释模型。
2004-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Numerical Study of TAP Metastable States in 3-body Ising Spin Glasses
在退火计算水平上，对完全连通三体相互作用Ising自旋玻璃模型的Thouless-Anderson-Palmer方程进行了大量的数值实验研究.最近的一项研究预测，当系统的平衡态以一步复本对称性破缺为特征时，在相对低的自由能区域中，该分布由Becchi-Rouet-Stora-Typhoon（BRST）超对称解描述，而对于较高的自由能值，BRST超对称性被破缺（Crisanti等人，Phys.Rev.B71（2005）094202）。我们的实验定性地再现了由理论评估预测的宏观变量的判别行为。
2006-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Potts spin glasses with 3, 4 and 5 states near $T=T_c$: expanding around the replica symmetric solution
利用一种特殊的类四极表示，研究了含3、4和5态的Potts自旋玻璃模型在$δq_{αβ}$中的自由能泛函在副本对称解（RS）附近的四阶展开.在RS解变得不稳定的点$T=T_c$附近获得了1RSB序参量的温度依赖性。从连续到跳跃行为的交叉与状态数的增加解析推导。并将Potts自旋玻璃的自由能展开与其它模型的自由能展开进行了比较。
2010-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A note on the Guerra and Talagrand theorems for Mean Field Spin Glasses: the simple case of spherical models
本文的目的是用物理学的方法讨论平均场自旋玻璃自由能的Parisi假设的Talagrand证明的主要思想。我们考虑球形$p$ -自旋模型的情况，它具有以下优点：1）Parisi Ancillary采用简单的“一步复本对称性破缺形式”，2）副本自由能作为序参量的函数是足够简单的，以允许任意精度的数值最大化。我们提出的基本思想的证明，我们强调其连接与理论的有效潜力玻璃系统，我们减少技术上更困难的部分Talagrand的分析，以明确评估的解决方案的变分问题。
2005-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagram and large deviations in the free-energy of mean-field spin-glasses
我们考虑了Sherrington-Kirkpatrick平均场模型中自旋玻璃自由能大偏差的概率分布，即找到一个具有比最可能的自由能小的密集自由能的系统的指数小概率。通过计算$Φ(n,T)=T \bar{Z^n}/ n$，即作为$n$的函数的配分函数的平均值到$n$的幂，来获得该结果。我们详细研究了$Φ(n,T)$在$(n,T)$平面上的相图，特别是计算了复对称解的稳定性。在低温下，我们计算$Φ(n,T)$系列的$n$和$τ=T_c-T$在高阶使用标准的层次分析，并确认早期的研究结果的$O(n^5)$缩放。我们证明了$O(n^5)$标度在所有阶数下都是有效的，并得到了系数关于函数$q(x)$的精确表达式。对级数求和，我们得到了在所有温度下的大偏差概率。在零温度下的分析预测显示出显着的定量协议与数值数据。对较简单的球形模型也进行了类似的计算，并讨论了大偏差和小偏差之间的关系。
2009-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Replica symmetry breaking in spin glasses in the replica-free Keldysh formalism
本研究利用无副本的实时Dyson-Keldysh形式体系，揭示了长程量子自旋玻璃的晚期动力学与Parisi超度量结构、副本对称性破缺的关联，并通过球形量子p-spin模型验证了方法的适用性。
2024-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low energy excitations of mean-field glasses
本文研究了具有连续自由度的平均场无序模型在经历随机一级跃迁（RFOT）时，在典型能量极小点附近的线性激发。与天真的期望相反，线性激发的光谱是ungapped，我们发现存在一个pseudogap对应于本地化的激发与任意低的激发能。移动到景观中更深的最小值，激发似乎越来越本地化，而它们的丰度减少。除了典型的极小值，还存在罕见的超稳定极小值，具有能隙并且没有局部激发。
2022-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Marginal States in Mean Field Glasses
我们研究平均场系统的自由能景观占主导地位的边缘稳定状态。我们回顾和发展各种技术来描述这种状态，阐明它们的物理意义和它们之间的相互关系。特别是，我们给出了两组复本对称性破缺计划的物理解释，并确认它通过建立与腔方法和计数的解决方案的Thouless-Anderson-Palmer方程。我们展示了如何将这些方法都包含在自由能景观中的软模式的存在下，并解释软模式和局部磁化之间的相关性发生的序参量函数。一般形式主义被应用到谢灵顿-柯克帕特里克模型的原型情况下，我们重新审视边缘态的物理性质下的一个新的视角。
2006-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium Relations for Spin Glasses with Gauge Symmetry
我们研究了非平衡关系如Jarzynski等式和涨落定理在具有规范对称性的自旋玻璃中的应用。它表明，指数自由能差出现在Jarzynski等式减少到一个简单的解析函数，明确地写在初始和最终的温度，如果温度满足一定的条件有关的规范对称性。这个结果被用来推导出在温度变化的非平衡过程中所做的功的下限。我们还证明了有关的平衡和非平衡量的身份。这些恒等式提出了一种从非平衡计算中计算平衡量的方法，这可能有助于避免自旋玻璃中的慢弛豫问题。
2010-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ultrametricity Between States at Different Temperatures in Spin-Glasses
证明了具有连续复本对称性破缺的多$p$自旋球自旋玻璃模型在不同温度下的平衡态之间存在关联：这些模型在温度下不存在混沌.此外，重叠满足超度量关系。因此，Parisi树在所有温度下基本上是相同的，当温度降低时，较低的分支发育。我们推测，在广义随机能量模型中，团簇的参考自由能在所有温度下也是固定的。
2002-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Population annealing: Theory and application in spin glasses
布居退火算法是一种模拟具有粗糙自由能结构体系的平衡态的序贯蒙特卡罗算法。介绍了布居退火理论，讨论了系统误差和统计误差。该算法的行为进行了研究，在大规模模拟的三维伊辛自旋玻璃和并行回火的算法的性能进行了比较。结果表明，这两种算法在效率上是相似的，但有不同的优点和缺点。
2015-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal sound absorption in low-temperature glasses
唯象假设剪切弛豫时间大幅减少大波矢量$k>k_ξ$密度模式（其中$k_ξ$是几个原子间距离的倒数$a$的顺序），我开发了一个一般的弹性流体动力学理论描述的低能量激发的玻璃和非晶态固体，这是负责异常比热和热导率。该理论解释了集体二能级态和玻色子峰的起源。声子的波长$λ$与其平均自由程$l$（玻璃中吸声的普遍性质）的比率在该理论中被导出为$λ/l=(2/3) (c_t/c_l)^2 (k_ξa)^3$，其中$c_t$和$c_l$相应地是横向和纵向声速。
2003-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Temperature Chaos, Rejuvenation and Memory in Migdal-Kadanoff Spin Glasses
我们使用模拟Migdal-Kadanoff真实空间重整化方法来探测自旋眼镜中与恢复活力和记忆相关的尺度。其中一个核心问题涉及温度混沌的作用。首先，我们研究了平衡温度混沌的标度律，发现超指数衰减的相关性，但没有混乱的总自由能。然后，我们进行平衡模拟，遵循实验协议。我们发现：（1）再生发生在小于"重叠长度“l（T，T”）的长度尺度上;（2）即使平衡发生在比l（T，T“）大得多的长度尺度上，记忆仍然存在。
2003-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Structures of local rearrangements in soft colloidal glasses
我们的图像局部结构重排在软胶体玻璃下的小周期性扰动引起的热循环。局部结构熵$S_{2}$与胶体玻璃中观察到的重排正相关。玻璃中重排簇的高$S_{2}$值表明玻璃中的脆性区域在结构上相关性较低，类似于结晶固体中的结构缺陷。缓慢演化的高$S_{2}$斑点能够在弛豫发生之前很久预测局部重排，而波动产生的高$S_{2}$斑点与重排事件之前的局部变形最佳相关。还发现局部自由体积与极端值处的颗粒重排相关，尽管识别弛豫位点的能力显著低于$S_{2}$。我们的实验提供了一个有效的结构标识符的脆弱区域的玻璃，并强调了重要的作用，结构相关性的物理玻璃。
2016-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Equilibration times in numerical simulation of structural glasses: Comparing parallel tempering and conventional molecular dynamics
平衡位形的产生是过冷液体慢动力学数值研究的主要障碍。平行回火（PT）技术，最初提出的离散自旋玻璃模型配置的数值平衡，最近已被应用于过冷结构玻璃的研究。我们提出了一个调查的能力，平行回火，适当采样的液体配置空间在不同的温度下，通过映射到最近的本地势能最小值（固有结构）的动力学的PT动态。比较PT平衡过程与标准分子动力学平衡过程，我们发现，PT不增加（慢）构型自由度的平衡速度。
2001-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
What does the potential energy landscape tell us about the dynamics of supercooled liquids and glasses?
对于一个模型玻璃成型，我们通过计算机模拟演示如何宏观动态量可以推断出从PEL分析。关键的一步是考虑整个上层结构的许多PEL极小，称为元基，而不是单一的极小。我们发现，存在两种类型的metabasins：一些允许准自由运动的PEL（液体状），其他人作为陷阱（固体状）。激活，多步逃脱后metabasins被发现指示在更广泛的温度范围比目前假设的冷却后的动力学减慢。
2003-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Numerical study of metastable states in Ising spin glasses
本文用数值方法研究了Sherrington-Kirkpatrick自旋玻璃的亚稳态结构。我们发现，所有的非顺磁性固定点的自由能被组织成对，包括在一个最小值和一阶鞍，其中合并在热力学极限。在退火近似中，这些态的熵贡献，即复杂性，与[A. J. Bray和M.A. Moore，J.Phys.C.，13L469（1980）]。这一结果表明，超对称性是自发破缺的Sherrington-Kirkpatrick模型。
2003-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Free Energy Difference Fluctuations in Short-Range Spin Glasses
本文研究短程自旋玻璃中不一致Gibbs态间的自由能差涨落，通过引入基于边重叠值分类Gibbs态的新亚稳态，证明纯态间自由能差收敛于方差随体积标度的高斯分布，证实了Fisher和Huse的猜想。
2024-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
How glasses explore configuration space
我们审查的统计图片的玻璃态来自非平衡波动耗散关系的分析。我们定义了一个超长的时间限制，其中“一次性数量”接近平衡，而响应和相关性仍然可以显示老化。在这个极限中，可以把涨落-响应关系与遍历性的静态破坏联系起来。由此产生的图像表明，即使远离该极限，涨落耗散比与自由能量密度的构型熵的增长率有关。
2002-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Population Annealing with Weighted Averages: A Monte Carlo Method for Rough Free Energy Landscapes
介绍了Hukushima和Iba提出的群体退火算法。群体退火结合了模拟退火和玻尔兹曼加权差分复制在一个人口的副本采样平衡态。布居退火使自由能直接得到。它表明，无偏测量的观测量可以通过加权平均数超过许多运行与权重因子相关的自由能估计从运行。布居退火非常适合并行化，并且对于具有粗糙自由能景观的系统（例如自旋玻璃），可能是并行回火的有用替代方案。该方法被证明为自旋玻璃。
2010-08-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stability properties and probability distribution of multi-overlaps in dilute spin glasses
我们证明，以完全连接的自旋玻璃而闻名的Aizenman-Contucci关系在稀释的自旋玻璃中也成立。我们还证明了更一般的限制，在相同的精神多重叠，系统地确认和扩大以前的结果。我们采用的策略不使用自平均，并允许我们生成分层的随机多重叠结构的框架内的所有这些关系。其基本思想是研究这些结构的随机稳定性，随机移位下的准平稳性，试验自由能的因式分解等密切相关的概念的后果。非常简单的技术，使我们能够证明也为重叠的相变：它保持严格的正（平均）低于临界温度，如果一个合适的外部领域是第一次应用，然后删除的热力学极限。我们还推导出，从腔的方法，在准稳态随机多重叠结构内发现的多重叠的分布的约束的一般形式。
2007-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A Spectral Route to Directed-Polymer Glasses
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；School of Science, Constructor University（康斯坦茨大学理学院）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）
本研究针对定向聚合物玻璃模型，通过将问题转化为填充单聚合物转移矩阵乘积的对数本征值，获得了与复制理论预测一致的结果，为该模型的数值检验提供了新的谱学途径。
2026-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local micromechanics in a mean-field model of glasses reveal key properties of its non-equilibrium RSB phase
Tohoku University（东北大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究玻璃平均场模型非平衡RSB相，通过定义微观力学响应函数，建立力单极刚度与全局磁化率关系，实现集体自由度具体描述，可由单极响应统计计算振动谱并提取软玻璃模式特征标度。
2026-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
