論文の概要: Quantum Hyperuniformity and Quantum Weight

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.18331v1
• Date: Mon, 26 Jan 2026 10:16:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.7702
• Title: Quantum Hyperuniformity and Quantum Weight
• Title（参考訳）: 量子超均一性と量子ウェイト
• Authors: Junmo Jeon, Shiro Sakai,
• Abstract要約: 電荷密度構造因子による多体基底状態の長波長変動について検討した。 ギャップ付き, ギャップなし, 局所臨界拡大相は, 量子超一様性クラスによって著しく区別されることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Extending hyperuniformity from classical to quantum fluctuations in electron systems yields a framework that identifies quantum phase transitions and reveals underlying gap structures through the quantum weight. We study long-wavelength fluctuations of many-body ground states through the charge-density structure factor by incorporating intrinsic quantum fluctuations into hyperuniformity. Although charge fluctuations at zero temperature are generally suppressed by particle-number conservation, their long-wavelength scaling reveals distinct universal behaviors that define quantum hyperuniformity classes. By exemplifying the Aubry-Andre model, we find that gapped, gapless, and localized-critical-extended phases are sharply distinguished by the quantum hyperuniformity classes. Notably, at the critical point, multifractal wave functions generate anomalous scaling behavior. We further show that, in quantum-hyperuniform gapped phases, the quantum weight provides a quantitative measure of the gap size through a universal power-law scaling. Along with classical hyperuniformity, quantum hyperuniformity serves a direct fingerprint of quantum criticality and a practical probe of quantum phase transitions in aperiodic electron systems.
• Abstract（参考訳）: 電子系の古典的ゆらぎから量子的ゆらぎへの超均一性の拡張は、量子相転移を識別し、量子重みを通して基礎となるギャップ構造を明らかにする枠組みをもたらす。 固有量子ゆらぎを超均一性に組み込んだ電荷密度構造因子による多体基底状態の長波長揺らぎについて検討した。 ゼロ温度での電荷ゆらぎは一般に粒子数保存によって抑制されるが、長波長のスケーリングは量子超均一性クラスを定義する異なる普遍的な挙動を示す。 Aubry-Andreモデルを例示することにより、ギャップ付き、ギャップなし、局所的臨界拡大相が量子超一様性クラスによって著しく区別されていることが分かる。 特に臨界点において、多重フラクタル波動関数は異常なスケーリング挙動を生成する。 さらに、量子超一様ギャップの位相において、量子ウェイトが普遍的なパワーロースケーリングを通じてギャップサイズを定量的に測定することを示した。 古典的な超均一性とともに、量子超均一性は、量子臨界性の直接的な指紋と、周期電子系の量子相転移の実用的なプローブを提供する。

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