Uhlmann 过程中自旋-$j$ 系统的有限温拓扑相变：一般形式与实验方案
量子物理
2021-08-11 v2 介观与纳米尺度物理
量子气体
摘要
Uhlmann 过程建立在混合量子态的密度矩阵之上，为刻画有限温度下的拓扑性质提供了途径。我们分析了处于磁场中经历 Uhlmann 过程的理想自旋- 量子顺磁体，并推导了当系统遍历参数空间中大圆时任意 的 Uhlmann 相位与 Loschmidt 振幅的一般公式。Uhlmann 相位的量子化跳跃标志着底层过程的拓扑量子相变（TQPT），并伴随 Loschmidt 振幅的零点。 与 系统的精确结果显示了仅在有限温度而非零温下存在的拓扑区间，且 TQPT 的数目与参数空间中的卷绕数相关。我们的结果为未来有限温度拓扑性质的研究铺平了道路，并讨论了原子模拟器与数字模拟的可能实验方案及启示。
引用
@article{arxiv.2103.15340,
title = {Finite-temperature topological phase transitions of spin-$j$ systems in Uhlmann processes: General formalism and experimental protocols},
author = {Xu-Yang Hou and Hao Guo and Chih-Chun Chien},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15340},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 5 figures