在量子相变与临界现象的研究领域，一支联合科研团队实现了关键理论进展。该团队由宁波东方理工大学、湖南大学和浙江大学的研究人员共同组成，其最新成果对传统认知发起挑战，为量子科学探索开辟了新方向。相关研究已发表于国际权威物理学期刊《物理评论快报》。
量子系统在极低温环境下会呈现不同物相，临界点作为相变发生的特殊状态，是理解物质普适性质的核心节点。传统理论框架下，物理学家主要依赖朗道对称性破缺理论解释相变现象，认为相变源于对称性变化，并通过临界指数划分普适类。然而，自2021年以来，研究团队逐步发现，无能隙量子临界点中仍存在丰富的拓扑物理现象，这一发现突破了既有理论的描述边界。
拓扑概念源于数学领域，描述物体在连续变形下保持不变的本质特征。当这一概念应用于物理系统时，拓扑物态成为物质稳定状态的新表现形式。长期以来，学界普遍认为无能隙量子临界点不可能存在拓扑边缘态，但联合团队通过系统研究推翻了这一结论。他们聚焦非平衡动力学问题，首次证实量子临界点的非平庸拓扑边缘态会引发超越传统Kibble—Zurek（KZ）机制的反常标度行为。
研究团队以横场伊辛模型和团簇伊辛模型为研究对象，系统分析了量子临界点在驱动过程中的动力学特征。实验数据显示，两种模型的体态动力学均符合标准KZ标度，但边界动力学呈现显著差异：前者遵循传统预测，后者则表现出修正的幂律标度特征。这种反常现象在不可严格求解的量子Potts链中通过张量网络数值模拟得到验证，进一步确认了其普适性。为探究本质规律，研究团队在自由费米子模型中展开对比实验，发现拓扑非平庸临界点普遍存在类似的反常边缘激发标度行为。
该成果的核心突破在于确认了临界点处稳定拓扑边缘态的关键作用。研究证实，这种特殊边缘态是驱动反常普适动力学行为的根本要素，由此建立起观测超越KZ框架动力学现象的全新理论机制。这一发现不仅修正了传统量子相变动力学的认知框架，更为现代量子模拟平台探测临界点拓扑性质提供了重要的理论支撑。
