超流体-莫特玻璃相变的量子临界行为

我们研究了具有粒子-空穴对称性的稀释二维量子转子模型中的零温超流体到绝缘体相变。我们将哈密顿量映射为具有柱状无序的经典 $(2+1)$ 维 XY 模型，并通过大规模蒙特卡洛模拟进行分析。对于低于晶格渗流阈值的稀释度，系统经历一个通用的超流体-莫特玻璃相变。与无序系统中的其他量子相变不同，其临界行为属于传统的幂律类型，具有普适的（与稀释无关的）临界指数 $z=1.52(3)$、$\nu=1.16(5)$、$\beta/\nu= 0.48(2)$、$\gamma/\nu=2.52(4)$ 和 $\eta=-0.52(4)$。这些数值与早前的蒙特卡洛结果 [Phys. Rev. Lett. 92, 015703 (2004)] 一致并有所改进，同时（部分）排除了文献中的其他发现。作为普适性的进一步检验，我们还考虑了经典哈密顿量的软自旋版本。此外，我们研究了跨越晶格渗流阈值的渗流量子相变；其临界行为由晶格渗流指数主导，与近期理论预测相符。我们将结果与无序系统相变的通用分类相联系，并简要讨论实验。