【香港中通社八月二十九日電】據中國寧波東方理工大學二十八日消息，該校余雪佳團隊聯合湖南大學、浙江大學相關研究團隊，在量子相變與臨界現象領域取得重要理論突破，首次揭示了一種由臨界點拓撲邊緣態主導的反常動力學行為，對傳統量子相變動力學中的Kibble─Zurek（KZ）機制提出了挑戰，為在現代量子模擬平台上探測臨界點拓撲性質開闢了新途徑。相關成果發表在國際物理學期刊《物理評論快報》上。

　據中國《科技日報》報道，拓撲本是數學概念，指的是那些無論如何拉扯、彎曲，只要不撕裂斷開，形狀本質不變的性質。物理中的拓撲物態，則是物質展現出的一種新的穩定狀態。在極低溫度下，量子系統會呈現出不同的物相，相變發生的臨界點是理解物質普適性質的關鍵。傳統觀點認為，拓撲邊緣態不可能存在於無能隙的量子臨界點。

　長期以來，物理學家主要依靠朗道對稱性破缺理論來描述相變──即相變源於某種對稱性的變化，並由一組臨界指數唯一確定其普適類。自二０二一年起，相關研究團隊逐漸發現，即使在無能隙的量子臨界點中，依然存在豐富的拓撲物理現象。這種新型量子臨界現象，超越了朗道對稱性破缺理論的描述。

　KZ機制是傳統刻畫量子相變動力學的標準理論。在該研究中，余雪佳團隊聚焦非平衡動力學問題，研究了拓撲不等價量子臨界點在驅動過程中的動力學標度行為，首次發現量子臨界點的非平庸拓撲邊緣態會誘導出超越傳統KZ框架的反常標度行為。

　團隊研究了橫場伊辛模型和團簇伊辛模型量子臨界點的驅動動力學，發現盡管兩者的體態動力學均符合標準KZ標度，但邊界動力學截然不同：前者呈現常規KZ行為，後者則表現出偏離傳統理論預測的修正幂律標度。該反常標度在不可嚴格可解的量子Potts鏈中，通過張量網絡數值模擬得到了進一步驗證。為了揭示其統一起源，團隊還在自由費米子模型中研究了拓撲不等價臨界點的驅動動力學，同樣發現拓撲非平庸臨界點具有類似的反常邊緣激發標度行為。

　研究表明，臨界點處穩定的拓撲邊緣態是驅動反常普適動力學行為的核心要素，從而為觀測超越KZ框架的動力學現象建立起一種全新機制。◇