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配置空间统计几何的临界性

统计力学 2026-05-21 v2

摘要

虽然相变和相变临界点通常通过实空间中的局部序参量进行描述,但我们提出了通过由配置空间中两两距离 rHr_H 的统计量定义的几何来 characterize 相变的统一框架。我们聚焦于 Ising 自旋的具体实例,建立了该几何与基本实空间可观测量(即磁化和两点自旋关联函数)之间的关键分析联系。该联系揭示了配置空间中的普适标度定律:标准化距离的标准差在临界点表现出普适性:Var(rH)L2β/ν\sqrt{\mathrm{Var}(r_H)}\sim L^{-2\beta/\nu},前提是系统具有零磁化且满足 4β/ν<d4\beta/\nu < d。我们使用 transverse field Ising model (TFIM) 的随机序列展开量子蒙特卡罗仿真验证了此标度。此外,我们提出超越局部实空间可观测量的配置空间诊断工具。首先,由横场 hh 参数化的分布概率 P(rH)P(r_H) 形成一条一维流形。信息几何分析,特别是定义在该流形上的 Fisher 信息,成功地指向 TFIM 相变,无论测量基如何。其次,对于 Su-Schrieffer-Heeger Heisenberg model,基于 P(rH)P(r_H) 的奇偶索引成功地 characterize 了对称性受保护的拓扑相及其相变。我们的工作建立了配置空间几何作为量子临界性新视角,揭示了宏观普适现象如何编码于其全局统计特征中。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.00787,
  title  = {On the criticality of the configuration-space statistical geometry},
  author = {Yu-Jing Liu and Wen-Yu Su and Yong-Feng Yang and Nvsen Ma and Chen Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00787},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 14 figures