长程相互作用自旋1链中的量子相万花筒

受近期囚禁离子量子模拟实验的启发，我们利用有限与无限尺寸DMRG计算、自旋波分析和场论相结合的方法，对具有按$1/r^{\alpha}$衰减的XXZ型相互作用的自旋1链相图进行了全面研究。在无长程相互作用时，改变自旋耦合各向异性会导致四个不同相：铁磁伊辛相、无序XY相、拓扑Haldane相和反铁磁伊辛相。若长程相互作用为反铁磁因而受阻挫，我们发现主要引起相边界的定量改变。另一方面，铁磁（无阻挫）长程相互作用对整个相图产生定性影响。重要的是，对于$\alpha\lesssim3$，长程相互作用摧毁了Haldane相，打破了XY相的共形对称性，产生了一个自发破缺$U(1)$连续对称性的新相，并引入了一个在短程相互作用自旋链中无直接对应的奇异三临界点。我们表明，所发现的所有五个相的主要特征可在不久的将来被实验观测到。