驱动耗散玻色格点中的量子与经典 Potts 临界性

从内禀非平衡动力学中涌现平衡普适性是一个基本的开放问题。在光子与 circuit-QED 平台中实现的 Bose-Hubbard 格点提供了一个通用平台，可用于设计非线性相互作用、耗散与多光子过程。本文研究了一个受三光子参数驱动作用的 Bose-Hubbard 格点，其非平衡稳态自发破缺 $\mathbb Z_3$ 对称性，并实现了三态 Potts 模型（Ising 模型的三态推广）的临界性。我们采用基于变分多高斯拟设、精度可系统控制的变分相空间方法，在一维与二维空间中进行了有限尺寸标度分析。我们发现，在具有单光子损耗的二维格点中，非平衡稳态相变属于 2D 经典三态 Potts 模型普适类。相比之下，在具有三光子损耗的一维格点中，该相变由一维量子三态 Potts 普适类主导。这些结果确立了驱动耗散玻色格点作为涌现 Potts 临界性的平台，并揭示了多光子耗散是一种将非平衡临界行为从经典普适类提升至量子普适类的机制。