Un cambio, a temperatura cero, en la estructura cualitativa del estado fundamental de un sistema impulsado por un parámetro de control no térmico (por ejemplo fuerza de acoplamiento, presión o campo) que modifica el hamiltoniano y se asocia a un cierre de la brecha energética y a fluctuaciones escalares en el punto crítico.

Principio

Fluctuaciones cuánticas y cambios en las correlaciones del estado fundamental, no la agitación térmica, impulsan la transición; el comportamiento crítico se caracteriza por leyes de escala universales en espacio y tiempo determinadas por la simetría, la dimensionalidad y el exponente crítico dinámico.

Demostración

En la cadena de Ising con campo transversal, ajustar el campo a través de un valor crítico transforma el sistema en T = 0 de un estado ordenado a uno desordenado, acompañado del cierre de la brecha de excitación y de la divergencia de la longitud de correlación.

Aplicación incorrecta

Etiquetar cualquier cruce abrupto a temperatura finita o una transición impulsada térmicamente como transición de fase cuántica, o ignorar la necesidad del límite T→0 al atribuir la reorganización del estado fundamental a cambios observados, conduce a una identificación incorrecta.

Consecuencia

La identificación correcta predice escalado crítico de observables, comportamiento universal emergente y una región cuántica crítica a temperatura finita donde las fluctuaciones críticas cuánticas dominan la termodinámica y el transporte.

Inversión

La inversión es una transición de fase clásica (térmica) en la que la temperatura, no un parámetro del hamiltoniano en T = 0, es la variable de control y las fluctuaciones térmicas determinan el escalado crítico.

Límite

Definida estrictamente a temperatura cero para cambios en las propiedades del estado fundamental; su influencia se extiende a temperaturas finitas mediante el abanico crítico cuántico, pero excluye transiciones puramente dinámicas salvo que correspondan a una reorganización del estado fundamental.

Tensión semántica

Entren en tensión conceptual con las transiciones de fase térmicas y con transiciones dinámicas en sistemas impulsados; también se distingue de fenómenos de cruce que muestran grandes respuestas sin un cambio singular del estado fundamental.

Síntesis

Una transición de fase cuántica es un cambio singular, a temperatura cero, en la estructura del estado fundamental impulsado por un parámetro no térmico del hamiltoniano; está gobernada por fluctuaciones cuánticas, escalado universal y cierre de brecha, con efectos observables a temperatura finita.