遍历性破缺热力学系统中的平衡自由能分布

在低温下，由 $N\sim 10^{23}$ 个相互作用粒子组成的宏观复杂系统（例如自旋玻璃）的构型相空间可能会分裂成指数数量 $\Omega_s \sim \exp({\rm const} \times N)$ 的遍历子空间（热力学态）。先前的理论研究假设此类系统的平衡集体行为由其最小自由能密度的基态热力学态决定，且平衡自由能遵循指数衰减分布。在此我们表明，这些假设未必成立。对于某些复杂系统，平衡自由能值在中间温度范围内可能遵循高斯分布，因此其平衡性质由激发热力学态贡献。这项工作将有助于增进我们对自旋玻璃及其他复杂系统平衡统计力学的理解。