Escalamiento crítico y universalidad en un simulador cuántico

Área de la Ciencia:

• Simulación cuántica
• Física de la materia condensada
• Fenómenos críticos

Sus antecedentes:

• La universalidad y las leyes de escala son clave para las transiciones de fase de equilibrio.
• La comprensión de estos conceptos en los sistemas de no equilibrio sigue siendo un desafío importante.
• Las fases dinámicas muestran progreso, pero las clases de universalidad sin equilibrio son menos comprendidas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las fluctuaciones críticas de no equilibrio después de un apagado cuántico.
• Probe las leyes de escala de las fluctuaciones de espín en un modelo de Ising de largo alcance.
• Explorar el escalado universal más allá del equilibrio usando simuladores cuánticos.

Principales métodos:

• Utilizó un simulador cuántico de iones atrapados con resolución de un solo giro.
• Realizó apagados cuánticos hasta el punto crítico de un modelo de Ising de largo alcance.
• Sistemas analizados con hasta 50 giros para observar el comportamiento de escala.

Principales resultados:

• Exponentes críticos universales distintos para la amplitud de fluctuación y la escala de tiempo basados en el protocolo de apagado.
• Demostrado que las extinciones genéricas pueden conducir a un comportamiento crítico térmico.
• Identificó un nuevo comportamiento de no equilibrio universal con exponentes críticos distintos bajo un protocolo de doble apagado.

Conclusiones:

• Los simuladores cuánticos de iones atrapados permiten la exploración de la escala universal más allá del equilibrio.
• El doble apagado revela nuevos fenómenos críticos de no equilibrio.
• Los resultados proporcionan información sobre las diferencias fundamentales entre las dinámicas críticas de equilibrio y no equilibrio.