我国科学家取得量子相变理论突破

IT时代网8月29日消息，宁波东方理工大学余雪佳团队联合湖南大学、浙江大学相关研究团队，在量子相变与临界现象领域取得重要理论突破。

研究首次揭示了一种由临界点拓扑边缘态主导的反常动力学行为，对传统量子相变动力学中的 Kibble-Zurek（KZ）机制提出了挑战，为在现代量子模拟平台上探测临界点拓扑性质开辟了新途径。相关成果已发表于国际物理学期刊《物理评论快报》。

传统观点认为，拓扑边缘态不可能存在于无能隙的量子临界点。自 2021 年起，余雪佳团队等逐渐发现，即便在无功隙的量子临界点中，依然存在丰富的拓扑物理现象，这种新型量子临界现象已经超越了朗道对称性破缺理论的描述框架。

KZ 机制是刻画量子相变动力学的标准理论。此次研究中，团队聚焦非平衡动力学问题，研究了拓扑不等价量子临界点在驱动过程中的动力学标度行为，首次发现量子临界点的非平庸拓扑边缘态会诱导出超越传统 KZ 框架的反常标度行为。

团队以横场伊辛模型和团簇伊辛模型量子临界点为对象研究驱动动力学，结果发现，尽管两者的体态动力学均符合标准 KZ 标度，但边界动力学截然不同：前者呈现常规 KZ 行为，后者则表现出偏离传统理论预测的修正幂律标度。这一反常标度在不可严格可解的量子 Potts 链中，通过张量网络数值模拟得到了进一步验证。

研究表明，临界点处稳定的拓扑边缘态是驱动反常普适动力学行为的核心要素，为观测超越 KZ 框架的动力学现象建立了一种全新机制。

注：本文综合自IT之家、财联社等，文中包含AI辅助创作的内容。