https://uynajgi.github.io/yuulibrary/tags/%E8%87%AA%E6%97%8B%E7%8E%BB%E8%89%B2%E5%AD%90%E6%A8%A1%E5%9E%8B.htmlRecent content in 自旋玻色子模型 on Yuunagi LibraryHugozh-CN© YuunagiMon, 13 Jul 2026 00:14:37 +0800https://uynajgi.github.io/yuulibrary/papers/zhou2026-subohmic-quantum-criticality/index.htmlSun, 12 Jul 2026 01:00:00 +0800https://uynajgi.github.io/yuulibrary/papers/zhou2026-subohmic-quantum-criticality/index.html<h2 id="具有三个竞争项的子欧姆系统中的量子临界性超越传统自旋-玻色子物理">具有三个竞争项的子欧姆系统中的量子临界性：超越传统自旋-玻色子物理<a class="anchor" href="#%e5%85%b7%e6%9c%89%e4%b8%89%e4%b8%aa%e7%ab%9e%e4%ba%89%e9%a1%b9%e7%9a%84%e5%ad%90%e6%ac%a7%e5%a7%86%e7%b3%bb%e7%bb%9f%e4%b8%ad%e7%9a%84%e9%87%8f%e5%ad%90%e4%b8%b4%e7%95%8c%e6%80%a7%e8%b6%85%e8%b6%8a%e4%bc%a0%e7%bb%9f%e8%87%aa%e6%97%8b-%e7%8e%bb%e8%89%b2%e5%ad%90%e7%89%a9%e7%90%86">#</a></h2> <p>Nengji Zhou, Yulong Shen, and Zhe Sun∗</p> <p>School of Physics, Hangzhou Normal University, Hangzhou 311121, China (Dated: March 10, 2026)</p> <p>通过使用高谱密度的子欧姆热库进行变分计算，系统研究了带有/不带有旋转波近似的自旋-玻色子模型中的量子相变。考察了涉及不同系统-环境相互作用的四种情况，并在不同隧穿强度下精确确定了转变点和临界指数。与先前工作相反，即使在低谱指数 $s < 1 / 2 ,$ 的情况下，隧穿-耦合平面中也揭示出丰富的相图，并识别出一种新颖的 U(1) 对称相。随着耦合增加，对于隧穿 $0 < \Delta < \Delta^{*} = 0.074 ( 1 )$ 会出现多级量子相变序列，而超出此范围则发生单一转变。此外，即使在正隧穿下也发现出现了奇宇称相，其表现出与原型模型不同的特征。</p> <h3 id="i-引言">I. 引言<a class="anchor" href="#i-%e5%bc%95%e8%a8%80">#</a></h3> <p>耗散量子杂质模型在现代物理学中具有核心重要性[1]。其中，自旋-玻色子模型已成为理解开放量子系统的基石[2]。该模型描述了一个两能级量子系统（如自旋1/2粒子）与由无限多个谐振子组成的玻色子环境之间的相互作用[3, 4]。其广泛应用涵盖多个学科，包括凝聚态物理（如量子杂质问题）[5, 6]、量子光学（光-物质相互作用）[7–9]、量子化学（质子转移反应）[10–12]以及生物过程（光合作用复合体中的能量传递）[13–15]。</p> <p>自旋-玻色子模型的一个决定性特征是它能够展现量子相变，特别是由量子隧穿和耗散之间的竞争驱动的局域-离域转变[3]，其中系统与环境之间的耦合由无能隙谱 $J ( \omega ) \sim \omega^{s} \left[ 1 \right]$ 表征。相变的性质关键依赖于指数 s 的值，从而导致丰富的相图。具体而言，系统在子欧姆区域 $( s \ < \ 1 )$ 表现出二级相变，在欧姆点 (s = 1) 表现为 Kosterlitz-Thouless 型相变。相比之下，超欧姆区域 $( s > 1 )$ 不发生相变。在强系统-环境耦合区域，该模型还表现为相干-非相干动力学转变[16–19]，这对量子控制和信息处理具有重要意义。在过去的几十年里，人们对自旋-玻色子模型进行了广泛的分析和数值研究，巩固了其作为探索开放量子系统现象范式的地位[20–26]。最近的进展包括对集体自旋-玻色子系统[27–29]、非平衡量子动力学[19, 30–32]以及用于量子计算的量子算法[33, 34]的研究。</p>