論文の概要: Exploring Quantum Phase Transitions Beyond Landau Theory on a Quantum Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22482v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 18:00:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.612586
• Title: Exploring Quantum Phase Transitions Beyond Landau Theory on a Quantum Processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサ上でのランドー理論を超えた量子相転移の探索
• Abstract要約: 異なる対称性を破る位相間の直接量子相転移は、従来のランダウ・ギンズバーグ・ウィルソンパラダイムに挑戦する。 超伝導量子プロセッサを用いたフラストレーション1次元スピンチェーンにおける強磁性-原子価結合固体(FM-VBS)転移について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.146013682510031
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Direct continuous quantum phase transitions between phases that break distinct symmetries challenge the conventional Landau-Ginzburg-Wilson paradigm and provide a framework for deconfined quantum criticality. Here, we investigate a Landau-forbidden ferromagnetic-to-valence-bond-solid (FM-VBS) transition in a frustrated one-dimensional spin chain using superconducting quantum processors. Combining matrix-product-state-assisted circuit preparation with quantum-hardware measurements, we resolve the suppression of long-range ferromagnetic correlations and the redistribution of competing-order fluctuations across the transition. Distance-resolved correlations and finite-size analyses reveal signatures consistent with critical behavior. We further extend our investigation to nonequilibrium dynamics, directly preparing dimerized states and tracking the evolution of VBS order and joint FM-VBS fluctuations under local unitary interactions. Our results establish a versatile quantum-hardware framework for probing competing orders, critical correlations, and many-body dynamics beyond conventional Landau theory.
• Abstract（参考訳）: 異なる対称性を破る位相間の直接連続的な量子相転移は、従来のランダウ・ギンズバーグ・ウィルソンパラダイムに挑戦し、分解された量子臨界性の枠組みを提供する。 本稿では,超伝導量子プロセッサを用いたフラストレーション1次元スピンチェーンにおける強磁性-原子価結合固体(FM-VBS)転移について検討する。 行列生成物-状態支援回路と量子ハードウェア測定を組み合わせることで、長距離強磁性相関の抑制と、遷移全体にわたる競合秩序変動の再分配を解消する。 距離分解相関と有限サイズ解析は、臨界挙動と整合したシグネチャを示す。 局所的ユニタリ相互作用下でのVBS秩序とFM-VBS揺らぎの進化を直接生成し,非平衡力学への研究をさらに進める。 本研究は,従来のランダウ理論を超越した,競合する順序,臨界相関,多体ダイナミクスを探索するための汎用的な量子ハードウェアフレームワークを構築した。

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