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连续相变过程中序参量全概率分布观测:非高斯统计的普遍性

量子气体 2025-09-01 v1 量子物理

摘要

二级相变以临界尺度和普遍性为特征,其临界点的热力学量奇异行为由该相变所属普适类中的临界指数决定。然而,临界特性也体现在序参量在相变处的概率分布上,此处预期出现非高斯统计,但仍鲜有探索。本文利用单原子分辨检测技术在动量空间中,测量了相互作用晶格玻色气体中连续相变过程中序参量�幅全概率分布。我们发现,涨落项可由有效势能描述——通过类比劳坦森理论从测量的概率分布中重构——在有序(流体)相中呈现非平凡最小值,而在相变点处消失。此外,我们观察到序参量近似相变处的非高斯统计,其特征为高阶矩非零且呈振荡。我们提供了这些振荡普遍性的直接实验证据,并通过数值模拟表明其具有临界尺度。实验所用系统为非均匀体系,挑战了以均匀模型为主的临界性传统理解。我们的结果凸显了序参量统计在探测临界现象与普遍性中的关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.21623,
  title  = {Observation of universal non-Gaussian statistics of the order parameter across a continuous phase transition},
  author = {Maxime Allemand and Géraud Dupuy and Paul Paquiez and Nicolas Dupuis and Adam Rançon and Tommaso Roscilde and Thomas Chalopin and David Clément},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21623},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures, Supplemental material (6 pages, 7 figures)