Efimov effect in long-range quantum spin chains

Ning Sun

doi:10.1038/s42005-026-02580-0

Efimov effect in long-range quantum spin chains

2026-03-11

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AI

张鹏飞 (Pengfei Zhang) *

DOI：10.1038/s42005-026-02580-0

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当两个非相对论性粒子在三维空间中发生共振相互作用时，会出现一个无限塔的三体束缚态，表现出离散标度不变性。这一普适现象被称为埃菲莫夫效应，已引起各领域的广泛关注。然而，如何在低维量子平台上产生类似普适的少体物理，仍是一个开放性问题。本研究中，我们证明了埃菲莫夫效应也体现在长程量子自旋链中。长程耦合改变了磁振子的低能色散关系，使得共振时两磁振子态出现连续标度不变性。随后，这种不变性在三维磁振子问题中破缺为离散标度不变性，从而引出了著名的埃菲莫夫效应。我们进一步讨论了推广至任意空间维度的情形，其中传统埃菲莫夫效应作为特例出现。我们的结果揭示了磁振子稀薄量子气体中的普适物理，可在囚禁离子系统中进行实验验证。埃菲莫夫效应是一种量子现象，指三个粒子在共振时形成无限系列低能束缚态，此前已在三维系统中观察到。作者将这一著名效应推广至长程量子自旋系统，证明长程自旋链也能承载埃菲莫夫态，其标度比例可通过相互作用范围广泛调节。

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