論文の概要: Phase transitions and remnants of fractionalization at finite temperature in the triangular lattice quantum loop model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.01503v2
- Date: Mon, 24 Feb 2025 03:12:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-25 22:36:55.609987
- Title: Phase transitions and remnants of fractionalization at finite temperature in the triangular lattice quantum loop model
- Title（参考訳）: 三角格子量子ループモデルにおける有限温度における分数化の相転移と残基
- Authors: Xiaoxue Ran, Sylvain Capponi, Junchen Rong, Fabien Alet, Zi Yang Meng,
- Abstract要約: 三角格子上の量子ループモデルの有限温度位相図について検討する。
量子シミュレーションプラットフォームにおける現在の実験結果との関連について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3495246564946556
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantum loop and dimer models are archetypal correlated systems with local constraints. With natural foundations in statistical mechanics, they are of direct relevance to various important physical concepts and systems, such as topological order, lattice gauge theories, geometric frustrations, or more recently Rydberg arrays quantum simulators. However, how the thermal fluctuations interact with constraints has not been explored in the important class of non-bipartite geometries. Here we study, via unbiased quantum Monte Carlo simulations and field theoretical analysis, the finite-temperature phase diagram of the quantum loop model on the triangular lattice. We discover that the recently identified, "hidden" vison plaquette (VP) quantum crystal~\cite{ran2024hidden} experiences a finite-temperature continuous transition, which smoothly connects to the (2+1)d Cubic* quantum critical point separating the VP and $\mathbb{Z}_{2}$ quantum spin liquid phases. This finite-temperature phase transition acquires a unique property of {\it thermal fractionalization}, in that, both the cubic order parameter -- the plaquette loop resonance -- and its constituent -- the vison field -- exhibit independent criticality signatures. This phase transition is connected to a 3-state Potts transition between the lattice nematic phase and the high-temperature disordered phase. We discuss the relevance of our results for current experiments on quantum simulation platforms.
- Abstract（参考訳）: 量子ループと二量体モデル(英語版)は、局所的な制約を伴うアルテタイパル相関系である。
統計力学の自然な基礎から、トポロジカル秩序、格子ゲージ理論、幾何学的フラストレーション、より最近のライドバーグアレイの量子シミュレータなど、様々な重要な物理概念やシステムに直接関係している。
しかし、熱ゆらぎが制約とどのように相互作用するかは、非双極子幾何学の重要なクラスでは研究されていない。
ここでは、非バイアス量子モンテカルロシミュレーションと場の理論解析を通して、三角格子上の量子ループモデルの有限温度位相図を研究する。
我々は、最近同定された「隠れた」ビソンプラケット(VP)量子結晶~\cite{ran2024hidden} が、(2+1)d立方体*量子臨界点と、VPと$\mathbb{Z}_{2}$量子スピン液相を分離して滑らかに接続する有限温度連続遷移を経験することを発見した。
この有限温度相転移は、立方次パラメータ(プラケットループ共鳴)とビソン場(バイソン場)の両方が独立臨界シグネチャを示す。
この相転移は格子ネマティック相と高温不規則相との間の3状態ポッツ転移に結合する。
量子シミュレーションプラットフォームにおける現在の実験結果との関連について論じる。
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