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非均匀量子相变的绝热动力学:z > 1动力学指数情形

统计力学 2010-10-28 v2 量子气体 强关联电子 量子物理

摘要

我们考虑了跨越XY量子自旋链多临界点的非均匀量子相变。这是一个动力学指数z = 2的Lifshitz相变例子。正如在New J. Phys. 12, 055007 (2010)中考虑的z = 1情形,当临界前沿传播速度远大于准粒子的最大群速度vq时,相变是有效均匀的:激发密度服从广义Kibble-Zurek机制,并与相变速率的六次方根成比例。然而,与z = 1不同,非均匀相变变得绝热不是在vq以下,而是在一个更低的阈值速度v'(与相变的非均匀性成正比)以下,此时激发被指数抑制。有趣的是,尽管低能准粒子的最小群速度为零,但绝热阈值v'非零。在v'以下的绝热区域,非均匀相变可用于量子模拟器中高效的绝热量子态制备:临界前沿绝热扫过N个自旋链所需的时间仅与N成线性关系,而跨越多临界点的均匀相变所需时间与N的六次方成比例。更重要的是,绝热非均匀相变后的激发(如果有的话)会被临界前沿扫到自旋链的末端。

关键词

引用

@article{arxiv.1005.3763,
  title  = {Adiabatic dynamics of an inhomogeneous quantum phase transition: the case of z > 1 dynamical exponent},
  author = {Jacek Dziarmaga and Marek M. Rams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1005.3763},
  year   = {2010}
}

备注

10 pages, 6 figures, improved version accepted in NJP