对多体量子系统的理论研究主要集中在规则结构上，这种结构有一个小而简单的晶胞，其中只有极小部分的成分对直接相互作用。受多体模拟器中控制成对相互作用的进展的推动，我们在更一般的任意图上确定自旋系统的命运。将最小可能的约束放在下面的图上，我们证明，在热力学极限确定的情况下，这样的系统如何表现得像一个单一的集体自旋。因此，我们理解复杂的多体物理的出现依赖于“特殊的”、几何约束的结构，如自然界中发现的低维、规则的结构。

在稠密图的空间中，牛津大学Joseph Tindall等通过它们的不均匀性来识别迄今未知的异常，并观察复杂性是如何通过纠缠和高度不均匀的相关函数在这些系统中预示的。

本文要点：

（1）

作者通过用一种全新的方法处理多体问题来纠正这一点。作者取一个一般的自旋s哈密顿量，它包含了一系列著名的多体模型，并把几何形状作为一个参数本身，把它编码在一个潜在的图形中，自旋驻留在这个图形上并通过边相互作用。然后，当在图上放置不同级别的约束时，作者揭示系统的物理特性。首先，作者在图上放置最小可能的约束，并证明在从所有可能的简单图中均匀随机选择的图的热平衡中，几乎肯定不存在多体物理，只有集体的平均场物理是可能的。

（2）

作者的工作为发现和开发一整类可以容纳独特复杂物质相的几何铺平了道路。

参考文献:

Tindall, J., Searle, A., Alhajri, A. et al. Quantum physics in connected worlds. Nat Commun 13, 7445 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-35090-y

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35090-y