运用原子量子模拟器探测维度横跨的普适相图
量子气体
2025-06-24 v1
摘要
维度是物理学中的基本概念，在凝聚态物理学、相对论和弦论、统计物理学等多个领域发挥隐藏但至关重要的作用。在量子物理中，降低维度通常会增强涨落并导致新特性。由于这些效应，能够控制维度的量子模拟器已成为一个值得关注的新领域。然而，该平台仅在特定范畴内研究，缺乏普适相图。本文我们制造了一个可连续调节各向异性和温度的相互作用原子量子模拟器，探测了维度横跨的普适相图。在低温下，我们确认了从量子三维到零维的范畴。随温度升高，我们观察到在量子零维和整数维之间出现的非平凡热力学范畴。我们指出，量子-热力学转变根据维度落入四种不同的普适性类别。意外地，我们还检测到第五种类型：高维量子系统可通过跨越低维量子范畴达到热力学相。我们的结果为理解非常规维度下的投影凝聚态结构提供了关键基础。
引用
@article{arxiv.2506.18464,
title = {Probing universal phase diagram of dimensional crossover with an atomic quantum simulator},
author = {Jinyuan Tian and Zhongcheng Yu and Jing Liu and Chi-Kin Lai and Lorenzo Pizzino and Chengyang Wu and Hongmian Shui and Thierry Giamarchi and Hepeng Yao and Xiaoji Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18464},
year = {2025}
}