耗散动力学相变作为复数伊辛模型

《Physical Review B》：Dissipative dynamical phase transition as a complex Ising model

　　

我们研究了一个具有强 onsite Z? 对称性的量子比特链中，由局域幺正演化与耗散之间的竞争所诱导的量子动力学相变。虽然该演化的稳态始终是最大混合态，我们证明在趋近该稳态的过程中，某些非局域可观测量动力学行为由一个具有复横场（cTFIM）的量子 Ising 模型所支配。我们映射到 cTFIM 的一个关键特征是，动力学具有一大类局域的弱 Z? 对称性，使我们能够解析地研究这些可观测量，并在调谐幺正演化与耗散的相对速率时发现一个动力学相变。我们表明，弱耗散极限对应于一个虚横场模量很大的 cTFIM，其多体态基态（具有最小实本征值）是无间隙的，表现出局域磁化的准长程关联，其指数连续变化。相应地，非局域可观测量的动力学展现出振荡行为，振幅随时间指数衰减。强耗散极限对应于 cTFIM 的有间隙铁磁相，非局域可观测量在趋近平衡时表现出指数衰减。在（1+1）维中的这一相变具有独特的双面性质——取决于从哪一相出发趋近相变，它表现为一级或二级相变，这一解析结果得到了数值研究的证实。在更高维中，我们从场论角度对从 cTFIM 铁磁相出发趋近时该相变的一级性质给出了理解，尽管虚横场很大时相的性质仍有待阐明。