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$2+1$D量子Ising模型中假真空衰变的微观动力学

量子物理 2026-01-09 v1 量子气体 统计力学 强关联电子

摘要

假真空衰变,被理解为通过气泡成核发生,是与基本粒子物理和早期宇宙学相关的重要现象。理解其在更高空间维度中的微观动力学目前是一个重大挑战和研究重点。数值技术的最新进展允许在中间时间尺度上从二维空间中的可处理系统中提取相关特征。在这里,我们关注2+12+1D量子Ising模型,其中使用纵向场将两个Z2\mathbb{Z}_2对称性破缺的铁磁基态在能量上分开,将它们转变为“真”真空和“假”真空。使用树张量网络,我们模拟了均匀淬火后自旋向上背景中自旋向下畴的微观动力学,参数选择使得该畴对应于假真空背景中的真真空气泡。我们的研究确定了气泡的最终命运——无限膨胀或坍缩——如何取决于其几何特征和Ising哈密顿量的微观参数。我们进一步提供了一个现实的量子模拟方案,旨在探测原子里德伯阵列上的气泡动力学。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.04305,
  title  = {Microscopic Dynamics of False Vacuum Decay in the $2+1$D Quantum Ising Model},
  author = {Umberto Borla and Achilleas Lazarides and Christian Groß and Jad C. Halimeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04305},
  year   = {2026}
}

备注

$9+3$ pages, $5+3$ figures