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Schmidt 分解定理揭示量子临界现象的普适与非普适性

量子物理 2026-01-12 v2 其他凝聚态物理 统计力学 数据分析、统计与概率

摘要

临界现象在许多领域(如凝聚态物理、生物学 e.g. 大脑临界性、宇宙学)中受到广泛理论与实验研究。特别是,处于临界点 (CP) 时响应函数的行为引人关注。据 Boltzman-Gibbs-von Neumann-Shannon 方法论,熵的可扩展性在 CP 时会破坏,从而导致 susceptibilities 发散,这与实验观察不符。本文研究了自旋大小 SS 对 1D Ising 模型在横向磁场下处于 CP 时的量子 Gr"uneisen 参数 Γq0K\Gamma^{0\text{K}}_{q} 的影响。我们的发现可归纳为四点:i\textit{i}) 对于较大的 SSΓq0K\Gamma^{0\text{K}}_{q} 增加,但保持有限,这反映了 Hilbert 空间维度的增强;ii\textit{ii}) Schmidt 分解定理仅在特定 熵指数 qq 的特殊值上恢复 qq-entropy SqS_q 的可扩展性;iii\textit{iii}) 在 SqS_q 框架下的普适类仅取决于系统的对称性;iv)\textit{iv}) 我们提出了探索 CP 时 Hilbert 空间占用情况的有限尺度效应的实验方案。我们的发现以 Γq0K\Gamma^{0\text{K}}_{q}SqS_q 为工具,揭示了量子临界性的普适与非普适性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.11093,
  title  = {Universal and non-universal facets of quantum critical phenomena unveiled along the Schmidt decomposition theorem},
  author = {Samuel M. Soares and Lucas Squillante and Henrique S. Lima and Constantino Tsallis and Mariano de Souza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11093},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 4 figures, supplementary material upon request