跨越晶格几何、维度与微观耦合的自旋压缩动力学相变普适性

近期的工作在幂律相互作用的双层 XXZ 自旋模型中识别出一种动力学压缩相变，它将具有 Heisenberg 极限压缩的完全集体相与具有普适临界标度的部分集体相分离开来。在此，我们沿着两个定性不同的微观轴线测试并确立了该相变的普适性：一是晶格几何，通过研究正方形、三角形和蜂窝状 $2\mathrm{D}$ 双层以及 $1\mathrm{D}$ 阶梯；二是层间耦合相对于层内耦合的保持对称性的标度 $\lambda$。结合 Bogoliubov 不稳定性分析与离散截断 Wigner 模拟，我们发现该相变在所有四种晶格几何中持续存在，并在较宽的 $\lambda$ 范围内具有误差范围内一致的临界指数，为真正的非平衡普适类提供了强有力的证据。Bogoliubov 理论在长程相互作用区域 $\alpha < d+2$ 恢复了先前识别的标度 $a_Z^* \propto L$，并在 $\alpha>d+2$ 时给出了临界纵横比随系统尺寸变化的分析标度 $a_Z^* \propto L^{2/(\alpha-d)}$，其中 $\alpha$ 为维度 $d$ 中的幂律指数。这揭示了先前未被识别的短程相互作用亚线性区域。通过调节 $\lambda$，我们在固定层间距下改变了层间耦合强度，证明动力学相变可以纯粹通过相互作用工程来驱动，而无需修改底层几何。这些发现为在 Rydberg 阵列、极性分子和离子阱平台中控制纠缠生成提供了一条通用途径，并在量子传感和模拟中具有应用。