舒玉蓉老师在物理学顶刊PRL发表研究成果
2022-01-22 15:50   审核人:

bat365在线平台青年讲师舒玉蓉在物理学顶刊PRL发表研究成果

 

近日,bat365在线平台舒玉蓉博士在国际物理学顶级期刊Physical Review Letters发表了题为Nonequilibrium Dynamics of Deconfined Quantum Critical Point in Imaginary Time”的研究成果。

相变和临界现象是自然界中常见的物理现象,也是凝聚态物理领域的一个重要研究方向。传统的量子相变的由建立在自发对称破缺机制上的Landau-Ginzberg-WilsonLGW)范式描述。2004年,Senthil等人提出在二维磁性量子相变中存在超越LGW范式的解禁闭量子临界点(Deconfined quantum critical point, DQCP)。在临界点两边是反铁磁AFM和价键固体态VBS)这两个有序相。根据LGW范式,这个相变是一级相变。但是DQCP理论表明,这个相变可以是连续相变。这个理论在Anders Sandvik提出的JQ模型中得到证实。由于该理论重要的基础性,其引起了广泛的关注和研究兴趣。但是,人们对其非平衡动力学的性质还知之甚少。

 舒玉蓉博士及其合作者首次对二维解禁闭临界点的非平衡动力学进行系统性研究。该项研究采用大规模量子蒙特卡罗模拟在JQ3模型中对AFM-VBS相变进行模拟,研究该相变的虚时弛豫动力学。研究首先展现了分数化的自旋子产生的过程。在DQCP上,自旋子禁闭长度随虚时演化时间呈现线性增长的关系,而通常的关联长度随时间增长则相对较为缓慢,与LGW范式下的相变的关联长度随时间线性增长的行为有明显的不同。进一步,该研究表明,尽管AFMVBS序参量的平衡标度一样,但是在非平衡弛豫过程中可以由不同的尺度控制。当系统从饱和的VBS态开始弛豫时,VBS序参量的行为由通常的关联长度控制,同时AFM序参量的行为由自旋子禁闭长度控制;当初态变换为饱和AFM态时,VBSAFM序参量的标度行为同时发生了交换。这一对偶动力学标度可以被认为是“非平衡版”的演生对称性。

该项研究对人们理解超越LGW范式的解禁闭量子相变提供了新的视角。研究成果与当下迅猛发展的量子计算有紧密联系,其成果有望在量子计算机上直接重现。

 

图为AFM-VBS相变弛豫动力学中的对偶动力学标度。(a)-(b)从饱和VBS初态出发的序参量弛豫行为; (c)-(d)从饱和AFM初态出发的序参量弛豫行为。

该项研究由广州大学舒玉蓉博士、美国马里兰大学简少恺博士、中山大学阴帅副教授合作进行。舒玉蓉博士为论文的第一作者,阴帅副教授为论文的通讯作者。

研究工作受到国家自然科学基金、广州市科技计划和广州大学科研启动项目等支持,部分数值计算依托广州超算中心天河2号平台。

论文链接:

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.128.020601

 

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