Ground-state fidelity of the spin-1 Heisenberg chain with single ion anisotropy: quantum renormalization group and exact diagonalization approaches
利用基态保真度方法研究了自旋为1的各向异性海森堡链在单离子各向异性(D)下的相图。在量子重整化群方案下计算了基态保真度及其相应的磁化率,在此方案下我们得到了保真度的重整化,从而避免了计算基态。利用这种方法,在整个相图中得到了反铁磁Néel相、Halfenz相和大尺寸相之间的相边界,证明了量子重整化群在追踪对称性保护拓扑相中的应用.此外,我们提出了数值精确对角化(Lanczos)的结果,我们采用了最近推出的非本地序参量,以准确地定位从Haldom到大D相位的过渡。
2013-09-02 cond-mat.str-el
Large-scale numerical investigations of the antiferromagnetic Heisenberg icosidodecahedron
利用密度矩阵重整化群方法对反铁磁海森堡二十面体进行了研究。我们比较我们的结果与现代相关器产品状态以及Lanczos计算。
2012-07-23 cond-mat.str-el
Finite-temperature dynamics with the density-matrix renormalization group method
我们提出了一种新的数值方法,在有限温度下的一维强关联系统的动力学响应函数的评估。该方法是基于密度矩阵重整化群方法,结合有限温度Lanczos对角化。在各向异性海森堡链的动态自旋关联的例子中测试的方法的可行性,特别是它产生的临界行为在各向同性的情况下的非平凡的结果。
2009-10-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Infinite-size density matrix renormalization group with parallel Hida's algorithm
在这项研究中,我们报告了一个并行算法的无限大小的密度矩阵重整化群(iDMRG),适用于一维(1D)量子系统与$\ell$网站周期,其中$\ell$是一个偶数。它结合了Hida的iDMRG应用于随机1D自旋系统与McCulloch的波函数预测的变体。这使得我们能够应用$\ell/2$倍的计算能力来加速热力学极限下多腿受抑量子系统的研究,这是一个具有挑战性的模拟。我们使用并行iDMRG在Kagome圆柱YC 8上对自旋为1/2的海森堡模型进行了基准计算,发现所提出的iDMRG在共享存储和分布式存储系统中都是有效的并行化,并且提供了诸如总能量、最近邻自旋上的键强度、自旋-自旋关联函数及其关联长度等体物理量,而没有有限尺寸效应.此外,波函数预测的变体将并行iDMRG中的Lanczos方法加速了大约三倍。
2018-07-02 cond-mat.str-el
Kondo hole in one-dimensional Kondo insulators
通过考虑局域自旋耗尽的一维Kondo晶格模型,研究了Kondo绝缘体中杂质的性质。由Lanczos方法确定的基态相图表明,磁矩比普通金属更稳定。利用有限温度密度矩阵重整化群研究了杂质磁化率的温度依赖性。
2004-06-24 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Properties across the Charge Ordering Transition -- Combined Bosonization, Renormalization Group, and Numerical Methods
基于准一维扩展哈伯德模型,对电荷有序(CO)金属-绝缘体相变进行了理论描述,并研究了相变温度范围内的有限温度($T$)性质,即$T_{\rm CO}$ .为了计算物理量如自旋磁化率和电阻率的$T$依赖性,在$T_{\rm CO}$之上和之下,开发了将分析方法与数值计算相结合的理论方案。我们利用从有效玻色化哈密顿量导出的重整化群方程,选择Lanczos精确对角化数据作为初始参数,而有限$T$下的CO序参量由量子蒙特卡罗模拟确定.结果表明,自旋极化率在$T_{\rm CO}$处并没有出现陡峭的奇异性,并且由于自旋速度的抑制,自旋极化率比没有CO的情况略有增加。相反,电阻率在$T_{\rm CO}$处呈现突然增加,在该值以下观察到特征性的$T$依赖性。我们还比较了我们的结果与分子导体以及过渡金属氧化物显示CO的实验。
2010-01-26 cond-mat.str-el
Correlation functions and excitation spectrum of the frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in an external magnetic field
利用有效场论方法,结合Lanczos对角化和密度矩阵重整化群方法的数值计算,研究了磁场对一维阻挫铁磁链的影响.的基态的性质示出从自旋密度波区域的向列相接近饱和磁化强度。分析了单自旋反转激发能隙的激发谱,详细研究了单自旋反转激发能隙的行为,包括有限尺寸修正。
2007-11-26 cond-mat.str-el
Adaptive logarithmic discretization for numerical renormalization group methods
一般地研究了任意正函数(如态密度)的对数离散化问题。对数离散化在某些选定的点(例如费米能级)周围具有任意高的分辨率,并且它可以应用于例如量子杂质问题(近藤模型)的数值重整化群(NRG)方法,其中导带态的连续体需要在费米能级附近具有良好采样的情况下减少到有限数量的能级。所讨论的离散方案要求在不同的交错离散网格上平均后再现原始函数,从而消除了常规对数离散中出现的系统偏差。提出了一种改进的方案,其中离散网格点本身是以自适应的方式确定的,它们在函数具有较高值的区域中更密集。这种方案有助于减少NRG计算中的残余数值伪影,在这种情况下,状态密度在延长的时间间隔内接近零。还描述了用于确定完整离散系数集的微分方程的求解器的参考实现。
2009-02-20 cond-mat.str-el
Finite-temperature density-matrix renormalization group method for electron-phonon systems: Thermodynamics and Holstein-polaron spectral functions
利用密度矩阵重整化群方法研究了Holstein极化子的热力学性质和有限温度谱函数。我们的方法结合了纯化和局部基优化(LBO)作为一个有效的治疗声子模式。LBO是一种通过对角化局部约简密度矩阵来寻找最优局部基的方法。通过将状态变换为这个基,可以截断局部希尔伯特空间,对于很宽的参数范围,精度损失可以忽略不计。在这项工作中,我们专注于Holstein模型的大,小极化子之间的交叉制度。在这里,没有解析解存在,我们表明,在低温下的热期望值是独立的声子希尔伯特空间截断的基础上选择足够大。然后,我们证明,我们可以提取的电子光谱函数,并建立从有限温度Lanczos方法的结果一致。我们还计算了电子发射谱和声子谱函数,并表明所有的计算都显着简化的局部基优化。我们观察到,随着温度的升高,电子发射谱的谱重向低频和大动量方向移动。声子谱函数经历了一个大的加宽和极化子峰在大动量得到显着平坦,几乎完全合并到自由声子峰。
2020-11-10 cond-mat.str-el
A real-time study of diffusive and ballistic transport in spin-1/2 chains using the adaptive time-dependent density matrix renormalization group method
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法,数值研究了零温下一维自旋1/2系统的自旋动力学和输运。而不是从线性响应理论计算输运系数,我们研究了从空间不均匀的初始状态的磁化的实时演变。特别是,我们能够分析系统远离平衡与此设置。通过计算磁化方差的时间依赖性,我们可以区分扩散弹道制度,这取决于模型参数。对于自旋为1/2的各向异性链和半填充的例子,我们发现预期的弹道行为在易平面相,而在大量的制度的动态磁化是扩散。我们的方法允许我们调整初始状态的偏离从基态和定性行为的动力学证明是有效的,即使是高度扰动的初始状态的情况下,易平面交换各向异性。我们进一步介绍了不可积模型的两个例子,阻挫链和两条腿的自旋梯,我们遇到了扩散输运在所有的大规模阶段。在前一个系统中,我们的结果表明在临界阶段的弹道行为。我们讨论了我们的研究结果,鉴于准一维量子磁体的实验,我们提出的粒子密度的空间方差的时间依赖性的研究可能有助于在光晶格以及超冷原子的膨胀的表征。
2009-06-16 cond-mat.str-el
Adaptive broadening to improve spectral resolution in the numerical renormalization group
我们提出了一个自适应的方案,加宽的离散光谱数据的数值重整化群(NRG)计算,以提高在有限能量的动力学性质的分辨率。虽然传统的计划overbroadens窄功能在大的频率,通过扩大离散权重与恒定宽度的对数频率,我们的计划扩大了每个离散的贡献单独的基础上,其灵敏度的z位移的对数离散化间隔。我们证明,自适应加宽更好地解决了各种功能,在非相互作用和相互作用的模型在可比的计算成本。对于多波段计算中通常需要的较粗离散化,分辨率增强更为重要。在低于温度的能量标度的低频下,离散NRG数据必然需要在线性标度上加宽。在这里,我们提供了一种方法,最大限度地减少这些加宽内核之间的过渡伪影。
2017-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Adaptive Density Matrix Renormalization Group for Disordered Systems
为了处理强无序量子自旋链,我们对密度矩阵重整化群(DMRG)方法进行了一个简单的改进。我们的建议,类似于自适应的时间依赖性DMRG的想法,使我们能够达到更大的系统尺寸在强无序限制,通过避免大多数的亚稳态配置,阻碍了标准DMRG方法的性能。我们基准我们的自适应方法通过重新审视随机反铁磁XXZ自旋1/2链,我们计算的随机单重基态平均自旋自旋关联函数和冯诺依曼纠缠熵。然后,我们将我们的方法应用到双线性双二次随机反铁磁自旋1链调谐到反铁磁和无间隙的高度对称SU(3)点。我们发现了新的结果:平均关联函数与自旋为1/2的链具有相同的泛指数$ϕ=2$.然后,我们进行数值和分析强无序重整化群计算证实了这一发现,并推广到任何高度对称的SU($N$)随机单重态。
2018-11-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Adaptive Pseudoboson Density-Matrix Renormalization Group for Dilute 2D Systems
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Heriot-Watt University(赫瑞瓦特大学)
本文提出了一种自适应伪玻色密度矩阵重整化群方法,用于高效研究稀疏二维量子多体系统。
2026-02-13 cond-mat.str-el quant-ph
Parallel adaptive integration in high-performance functional Renormalization Group computations
由泛函重整化群(fRG)提供的概念框架已经成为研究晶格上的关联电子系统的强大工具,这反过来又为我们理解复杂的多体现象(例如高温超导性或物质的拓扑状态)提供了很好的见解。在这项工作中,我们提出了一个最新实现的fRG,它利用了自适应数值积分计划,专门针对所述的fRG计划。最终的结果是由于改进的并行性和可伸缩性而提高了性能。
2016-10-31 cond-mat.str-el cs.CE physics.comp-ph
An introduction to numerical methods in low-dimensional quantum systems
这是一个介绍课程的Lanczos方法和密度矩阵重整化群算法(DMRG),其中两个领先的数值技术应用于低维量子模型的研究。简要讨论了研究有限尺寸团簇模型以提取其物理性质的想法。模型的对称性所发挥的重要作用也检查。特别强调DMRG。
2003-04-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quench dynamics in the one-dimensional mass-imbalanced ionic Hubbard model
本文利用时间依赖Lanczos方法研究一维质量不平衡离子Hubbard链在库仑相互作用量子淬火下的非平衡动力学,揭示电荷与自旋序参量演化对淬火时间方案的依赖关系,并在强耦合区域发现两者振荡频率随库仑相互作用呈相反单调趋势,为调控量子多体系统弛豫行为提供策略。
2022-11-20 cond-mat.str-el
Peierls instability and optical response in the one--dimensional half--filled Holstein model of spinless fermions
本文在一维Holstein分子晶体模型下,用精确对角化方法研究了量子晶格涨落对Peierls跃迁的影响。应用一种非常有效的变分Lanczos方法,得到的基态相图与最近的密度矩阵重整化群计算的预言非常一致。过渡到电荷-密度-波政权的信号是由一个强大的电荷结构因子的增加。在金属区,非普适的Luttinger液体参数(电荷速度和耦合常数)推导出从有限尺寸标度分析。变分的结果支持的一个完整的数值解的量子声子Holstein模型的小集团,这是基于一个良好的控制声子希尔伯特空间截断程序。金属和电荷-密度-波相位的特点是在计算的光学吸收光谱的显着差异。
1998-07-28 cond-mat.str-el
Adaptive Density-Matrix Renormalization-Group study of the disordered antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chain
利用最近提出的自适应密度矩阵重整化群方法,我们研究了具有随机耦合常数的自旋- $1/2$反铁磁海森堡链的多种自旋-自旋关联,即体关联和端-端关联的平均值、体关联的典型值以及体关联的分布.我们的结果与强无序重整化群方法的预言惊人地一致。我们在Shu等人最近报道的整体平均相关性[Phys. Rev. B 94,174442(2016)]和端到端平均相关性中均未发现对数校正的任何暗示。我们报告计算的对数校正的存在性的端到端的相关性的清洁链。最后,我们已经确定,当适当地重新调整相关的李雅普诺夫指数,是一个狭窄的和普遍的(无序无关)的概率函数的散装相关性的分布。
2022-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Numerical Study of Photo-Induced Dynamics in Double-Exchange Model
数值研究了双交换模型中光诱导自旋和电荷动力学。将Lanczos方法和密度矩阵重整化群方法应用于一维有限尺寸团簇。通过光子辐照与反铁磁(AFM)关联相关联的电荷有序(CO)绝缘体,CO和AFM关联都迅速崩溃,并且在光学光谱和单粒子激发光谱中观察到绝缘间隙内出现新的峰.自旋关联和带隙态的时间演化是相互关联的,并且由传导电子的转移积分控制。结果被解释的电荷扭结/反扭结图片和它们的有效运动依赖于本地化的自旋关联。还研究了自旋和电荷动力学与抽运光子密度的关系。在弱光子密度的情况下,自旋自由度的作用是显著的。数值结果的泵探测实验在钙钛矿锰氧化物的影响进行了讨论。
2010-04-21 cond-mat.str-el
Electric field response of strongly correlated one-dimensional metals: a Bethe-Ansatz density functional theory study
本文从理论上研究了强关联一维金属对外加电场的响应特性。我们的研究是基于最近发展的Bethe-Angles局域密度近似(BALDA)的密度泛函理论制定的哈伯德模型。这是能够描述两个Luttinger液体和莫特绝缘体的相关性。静态线性极化率的BALDA计算值进行了比较,通过数值精确的方法,如精确(Lanczos)对角化和密度矩阵重整化群,在很宽的参数范围内得到的。在一般情况下,BALDA线性极化率与精确结果符合良好。精确的交换势和关联势的响应与扰动势指向相同的方向。这是很好地再现的BALDA方法,虽然精细的细节取决于特定的局部近似参数化。最后给出了交换泛函和关联泛函的非定域性的数值证明。
2010-10-14 cond-mat.str-el
Time-dependent density-matrix renormalization-group using adaptive effective Hilbert spaces
最近提出了一种模拟微纠缠量子态演化的算法,作为研究一维量子系统中含时现象的工具。它的主要特点是一个时间演化块抽取(TEBD)程序,以识别和动态更新相关的,方便的小的子区域,否则指数大希尔伯特空间。TEBD算法的潜在应用是含时哈密顿量的模拟,远离平衡态的量子系统中的输运和耗散量子力学。在本文中,我们将TEBD算法转化为矩阵乘积状态的语言,以突出和利用它的相似性,广泛使用的密度矩阵重整化群(DMRG)算法。TEBD算法基于及时更新矩阵乘积状态,其对于DMRG团体是非常容易获得的,并且其可以通过使用公知的DMRG技术来增强,例如在良好的量子数的情况下。更重要的是,我们展示了如何将其简单地纳入现有的DMRG实现,以产生一个非常有效和通用的“自适应时间依赖DMRG”变体,我们还测试和比较以前的建议。
2004-04-26 cond-mat.str-el quant-ph
Spin, charge, and orbital correlations in the one-dimensional t2g-orbital Hubbard model
利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法,给出了一维t2 g轨道哈伯德模型的零温相图.重点是给出的情况下,电子密度n=5对应于每个网站的5个电子,一些钴基化合物的相关性。然而,也研究了电子密度在n=3和6之间的其他几种情况。在n=5时,我们的研究结果表明,一个顺磁(PM)绝缘体相和一个全极化铁磁(FM)状态之间的一阶跃迁,通过调谐洪德耦合。结果还表明,从n=5 PM绝缘体相的过渡到金属制度,通过改变电子密度,无论是通过空穴或电子掺杂。在FM和PM状态的自旋,电荷和轨道关联函数的行为也在文中描述和讨论。这两个状态变化参数的鲁棒性表明,它们在更现实的高维系统中也可能具有相关性。
2005-07-20 cond-mat.str-el
Hybrid NRG-DMRG approach to real-time dynamics of quantum impurity systems
提出了一种研究量子杂质系统非平衡动力学的混合方法。数值重整化群作为一种手段,以产生一个合适的低能量哈密顿量,允许一个准确的评价的实时动态的问题,指数长的时间,主要使用时间自适应密度矩阵重整化群。我们提取了相互作用共振能级模型中相互作用增强振荡的衰减时间,并显示了它们随相互作用强度U的二次发散。我们的数值分析与基于1/U展开的分析预测非常一致。
2012-06-11 cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group study of a quantum impurity model with Landau-Zener time-dependent Hamiltonian
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法(t-DMRG)研究了具有含时哈密顿量的量子杂质系统的非平衡动力学.该模型是一个共振能级模型,通过从描述耗散朗道-齐纳跃迁的特定欧姆自旋玻色子模型映射得到。我们将共振能级模型映射到Wilson链上,然后计算共振能级的时间依赖占据$n_d(t)$。我们比较t-DMRG结果与精确的结果在零温度下,发现非常好的协议。我们也给出了一个物理解释的数值结果。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Applying Adaptive Time-Dependent DMRG to Calculate the Conductance of Strongly Correlated Nanostructures
基于最近发展的"自适应“时间依赖密度矩阵重整化群(DMRG)技术的程序,提出了计算纳米结构,如量子点(QD's)或分子导体的零温电导时,由少量的活性能级表示。使用非相互作用的紧束缚哈密顿量的铅建模。在零偏压下计算时间零处的基态。然后,在两个引线之间施加小的偏压,波函数是随时间演化的DMRG,并且测量电流作为时间的函数。通常情况下,预计目前的周期性在很长一段时间内,涉及中间明确的高原,类似于稳定状态。电导可以从这些稳态电流中获得。为了测试这种方法,已经研究了相互作用和非相互作用系统的几种情况。我们的结果显示出良好的协议与精确的结果在非相互作用的情况下。更重要的是,该技术还再现了在一个和两个耦合的相互作用的量子点的情况下的电导和局部态密度的定量良好的结果。该技术也适用于有限的偏置电压,并且可以扩展到包括引线中的相互作用。
2006-01-18 cond-mat.str-el
Variational Renormalization Group for Dissipative Spin-Cavity Systems: Periodic Pulses of Nonclassical Photons from Mesoscopic Spin Ensembles
介观自旋系综耦合到一个腔提供了令人兴奋的前景,观察复杂的非经典现象,池的微观特征,从一些自旋与宏观自旋系综。在这里,我们演示了如何在多达一百个自旋的合奏集体相互作用可以利用,以获得一个周期性的脉冲训练的非经典光。为了解开完整的量子动力学和光子统计,我们开发了一个时间自适应变分重整化群方法,准确地捕捉到介观自旋腔系统的Lindbladian动力学。
2018-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Collective excitations in one-dimensional ultracold Fermi gases: a comparative study
含时密度泛函理论(TDDFT)是研究非均匀相互作用多体系统非平衡动力学的有力工具。在这里,我们表明,简单的绝热局域自旋密度近似的时间相关的交换相关势是令人惊讶的准确描述集体密度和自旋动力学在强关联的一维超冷费米气体。我们的结论是基于我们的TDDFT结果和精确的结果之间的广泛比较的基础上的自适应时间依赖的密度矩阵重整化群方法。
2008-05-30 cond-mat.str-el
Real-time dynamics in spin-1/2 chains with adaptive time-dependent DMRG
我们研究了不同的相互作用强度和二聚化对反铁磁自旋1/2XXZ链中磁化输运的影响。我们专注于实时演化的非均匀的初始状态与所有的自旋指向沿z轴在左半部分和右半部分的链,使用自适应的时间相关的密度矩阵重整化群(自适应t-DMRG)。我们发现在时间尺度上我们弹道磁化输运小Sz-Sz相互作用和任意二聚,但几乎没有运输更强的Sz-Sz相互作用,在Jz=1的急剧交叉。在Jz=1的结果表明超扩散运输。此外,我们进行了详细的分析,由自适应的时间依赖DMRG使用的事实,在XX模型的演变是确切的错误。我们发现,在小的时候的错误是占主导地位的Trotter分解的错误,而更长的时间DMRG截断误差成为最重要的,在一些“失控”的时间非常尖锐的交叉。
2004-10-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Real-time energy dynamics in spin-1/2 Heisenberg chains
我们研究了自旋为1/2的XXZ链从具有非均匀键能分布的初始态开始的局域能量密度的实时动力学。利用自适应含时密度矩阵重整化群方法对系统的初态动力学进行了数值模拟。我们分析了与局部能量密度相关的空间方差的时间依赖性,以将动力学分类为弹道动力学或扩散动力学。我们的结果是一致的弹道行为在无质量和大量的阶段。在Luttinger液体理论中,我们也研究了同样的问题,得到了能量波包随声速传播。我们恢复这种行为在我们的数值模拟的限制非常弱扰动的初始状态。
2011-12-15 cond-mat.str-el
Strongly correlated fermions after a quantum quench
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法,研究了一维晶格上强关联无自旋费米子在相互作用强度突变后的时间演化.对于某些参数值,两个不同的初始状态(例如,金属的和绝缘的),导致在弛豫之后变得不可区分的可观察量。我们发现,由此产生的准定态是非热的。这一结果适用于系统的可积和不可积变体。
2007-05-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Nonadiabatic Dynamics of Ultracold Fermions in Optical Superlattices
将自适应含时密度矩阵化群应用于具有交替超晶格势的排斥哈伯德模型,研究了一维光学超晶格中两分量超冷费米子的含时动力学性质.我们阐明了当超晶格势突然变为正常势时,局域量的时间演化是如何发生的。对于莫特型绝缘状态在四分之一填充,时间演化表现出类似于预期的玻色子原子,其中相关效应是不太重要的配置文件。另一方面,对于半填充的带型绝缘态,强排斥相互作用诱导了不寻常的费米子配对,导致了一些引人注目的时间演化特性,如成对的费米子共隧穿过程和局域自旋矩的抑制。我们进一步解决的限制势的影响,这导致空间限制的配对费米子。
2009-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Adaptive Tensor Network Simulation via Entropy-Feedback PID Control and GPU-Accelerated SVD
Indian Institute of Technology Delhi(印度德里理工学院)
本文提出一种自适应bond维度管理框架,利用熵反馈与PID控制器动态调整bond维度,结合GPU加速SVD提升计算效率,在Heisenberg链上实现更快的DMRG模拟速度和更高的能量精度。
2026-04-05 cond-mat.str-el cs.ET cs.NA