耦合辅助自旋的量子多体自旋环：旭日量子 Ising 模型

我们研究量子“旭日模型”的基态性质，该模型由一个横场中的量子 Ising 自旋环对称耦合到一组孤立辅助量子比特构成，以保持残余的平移不变性和 $\mathbb{Z}_2$ 对称性。大尺寸极限以两种不同方式取：要么保持任意两个相邻辅助量子比特间距离固定，要么在其数量固定时增大环尺寸。根据各种哈密顿量参数，出现显著不同的 regime：对于辅助子系统的小能量尺度 $\delta$ 和小的环-量子比特相互作用 $\kappa$，我们观察到在 Ising 环的量子相变（包括一级和连续）邻近处快速且非解析的变化，这可利用重正化群和有限尺寸标度框架仔细控制。而当保持 $\delta>0$ 固定且处于 Ising 无序相时，则观察到更平滑的行为。辅助自旋数量 $n$ 增加的影响在 $n$ 足够大时按 $\sqrt{n}$ 比例缩放。