临界点处的拓扑能隙:标度指数 d+η、普适性与适用范围
统计力学
2026-04-03 v1 机器学习
摘要
拓扑能隙 Δ=TPH1real−TPH1shuf ——多数自旋 alpha 复形相对于密度匹配零模型的超额 H1 总持续度——编码了自旋模型中的临界关联。我们建立了有限尺寸标度:Δ(L,T)=ALd+ηG−(L∣t/Tc∣),其中 G−(x)∼(1+x/x0)−(1+β/ν)。对于二维伊辛模型,α=2.249±0.038,与 d+η=9/4 在 0.03σ 范围内一致;G− 指数 γ=1.089±0.077 与 1+β/ν=9/8 一致(ΔR2<10−5)。对于二维 Potts q=3,L 最大为 1024,α=2.272±0.024(与 d+η=2.267 偏差 0.2σ),包含两项标度修正(R2=0.9999)。G− 指数 γ=1.114(68% 置信区间 [1.053,1.173])与 1+β/ν=17/15 一致。适用范围边界:该定律对二维 Potts q=4 不成立(α=2.347±0.017,与 d+η=5/2 偏差 9.3σ),其中对数修正阻止收敛;对原始三维伊辛模型也不成立(与 d+η 偏差 4σ),但密度归一化 Δ/∣M∣1/2 恢复了 α=3.06±0.04(0.6σ)。该框架对一阶相变、BKT 相变和渗流不成立。判据:当标度修正为代数型(ω>0)时 α=d+η 成立,但当对数型(ω→0)时不成立。
引用
@article{arxiv.2604.01484,
title = {The topological gap at criticality: scaling exponent d + {\eta}, universality, and scope},
author = {Matthew Loftus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.01484},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 4 figures, 4 tables