Entanglement Entropy and Topological Order in Resonating Valence-Bond Quantum Spin Liquids
在三角晶格和kagome晶格上，利用新近发展的Pfronan Monte Carlo方法，可以对短程共振价键（RVB）波函数进行无符号采样。本文利用复制技巧方法研究了这些波函数中的Renyi纠缠熵。使用各种空间二分区，包括莱文文建设，我们的有限大小缩放Renyi熵给出了拓扑贡献一致的$γ= \text{ln}(2)$，如预期的带隙$\mathbb{Z}_{2}$量子自旋液体。我们证明了互统计与环面码任意子模型是一致的，并排除了任何其他准粒子统计，如双半子模型。
2016-04-20 cond-mat.str-el
Kinetic frustration induced supersolid in the $S=1/2$ kagome lattice antiferromagnet in a magnetic field
利用简并微扰理论研究了自旋为1/2的kagome晶格反铁磁体平台相在外场下的不稳定性，发现在$m=5/9$平台下出现了超固相.磁场中平台相的波函数具有基于谐振六边形及其周围位置的构造块的特定构造。在这些块中的每一个上的磁振子激发遭受动力学挫折效应，即，它们不能轻易地跳到其他块，因为通过两条路径的跳变幅度相互抵消。因此，巡回性被削弱，系统被推向强耦合区，与现实空间中允许的选择路径一起具有超固相。这种机制与晶格玻色气体中提出的机制相反，在晶格玻色气体中，强的竞争相互作用相互抑制，允许小的动能尺度达到巡回。最终，我们发现了一种超固态，其中共振六边形的图案从平台晶体状态中保留下来，并且只有三分之一的六边形外的原始极化自旋主要加入超流分量，或者等价地，参与磁化过程。
2018-07-20 cond-mat.str-el
Resonating valence bond states in the PEPS formalism
我们在投影纠缠对态（PEPS）理论中研究了共振价键（RVB）态。基于PEPS描述中的对称性，我们建立了kagome格点上toric码态、正交二聚体态和SU（2）单重RVB态之间的关系：我们证明了toric码态和二聚体态的等价性，并设计了二聚体态和RVB态之间的插值。这种插值对应于哈密顿空间中的连续路径，证明了RVB态是（有限）kagome晶格上局部哈密顿量的四重简并基态。我们调查这种插值使用数值PEPS方法，研究的关联函数的衰减，重叠的变化，和纠缠谱，其中没有表现出的相变的迹象。
2012-10-19 cond-mat.str-el quant-ph
RVB description of the low-energy singlets of the spin 1/2 kagome antiferromagnet
在短程RVB（共振价键）子空间中对kagome晶格上的三聚体和规则（非三聚体）海森堡模型的广泛计算表明，短程二聚体单线态捕获了两种模型的特定低能特征。在三聚体的情况下，单重态光谱分裂成带，其中位于一种类型的键上的二聚体的平均数目是固定的。这些结果与最近提出的一个有效模型的平均场解吻合得很好。对于规则模型，得到一个连续的，无间隙的频谱，在定性上与精确的对角化结果一致。
2000-03-06 cond-mat.str-el
Static impurities in the kagome lattice: dimer freezing and mutual repulsion
我们考虑了掺杂静态杂质的S = 1/2 kagome晶格的影响。我们表明，杂质降低了低的单重态的数量，诱导二聚体-二聚体的相关性相当大的空间范围内，并不产生自由自旋自由度。最重要的是，它们经历了一种高度非常规的相互排斥，这是强烈的自旋挫折的直接后果。这些特性说明了精确的对角化，并复制到半定量的准确性内的二聚体共振价键的描述，提供访问更长的长度尺度。我们计算了掺杂杂质引起的局部磁化强度，并考虑了它对已知可果美系统的核磁共振测量的影响。
2003-06-11 cond-mat.str-el
Quantum trimer models and topological SU(3) spin liquids on the kagome lattice
我们在kagome格点上构造并研究了量子三聚体模型和共振SU（3）单态模型，将量子二聚体模型和共振价键波函数推广到三聚体和SU（3）背景下.我们证明了这些模型具有Z_3对称性，它起源于三聚体的结构和SU（3）表示理论，并成为重整化下唯一的对称性。在此基础上，我们构造了具有拓扑9重退化基空间的模型的简单而精确的父哈密顿算子。解析推理和数值分析相结合的结果表明，该模型最终显示的量子有序取决于不同类型三聚体的相对权重，它既可以显示Z_3拓扑有序，也可以形成一个破缺的三聚体晶体，而且还具有一个U（1）对称性增强的点和临界行为。因此，我们的结果适用于SU（3）模型，其中三聚体重量的两个自然选择分别产生拓扑自旋液体或具有连续破序的系统。我们的工作证明了共振三聚体和SU（3）单重态模型在kagome晶格上模拟SU（3）拓扑自旋液体的适用性。
2020-06-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum spin liquid states in the two dimensional kagome antiferromagnets, ZnxCu4-x(OD)6Cl2
一个三维的相互作用的自旋系统在冷却时通常会形成静态的长程序。然而，如果自旋是量子的（S = 1/2），则可能出现新的量子顺磁态。其中最受关注的状态是共振价键（RVB）状态，其中每对相邻的量子自旋形成纠缠的自旋单线态（价键），并且单线态在所有可能的高度简并配对状态中量子机械共振。在这里，我们提供了实验证据，这种量子顺磁态存在于阻挫反铁磁体，ZnxCu 4-x（OD）6Cl 2，其中S = 1/2的磁性Cu 2+的时刻形成层的二维kagome晶格。我们发现，在Cu 4（OD）6Cl 2中，扭曲的kagome平面彼此弱耦合，在低于~ 20 K的磁激发谱中出现无色散激发模式，其特征类似于固态中的量子自旋单线态，称为价键固体（VBS），打破平移对称性。掺杂Zn ~（2+）离子减小了kagome晶格的畸变，减弱了面间耦合，但也稀释了kagome晶格的磁占位。VBS态被抑制，并且对于ZnCu 3（OD）6Cl 2，其中kagome平面未被扭曲并且90%被Cu 2+离子占据，自旋液相中的低能自旋涨落变得无特征。
2007-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pinwheel VBS state and triplet excitations in the two-dimensional deformed kagome lattice
确定关联电子系统的基态是理解凝聚态物理中新现象的基础。然而，一个困难，出现在一个几何挫折系统中，在一个潜在的晶格和局部自旋相互作用的全局拓扑结构之间的不相容性引起宏观简并基态，潜在地促进量子自旋态，如共振价键（RVB）和价键固体（VBS）的出现。虽然理论上提出存在于kagome晶格中-二维（2D）中最高度受抑的晶格之一由角共享三角形组成-但这种量子波动诱导态尚未在实验中观察到。本文报道了在S=1/2形变的可果美晶格反铁磁体Rb_2Cu_3SnF_（1/2）中首次实现的“风车”VBS基态.在这个系统中，晶格畸变打破了理想kagome晶格的平移对称性，并稳定了VBS状态。
2010-07-21 cond-mat.str-el
Z2 spin liquid in S=1/2 Heisenberg model on Kagome lattice: A projective symmetry group study of Schwinger-fermion mean-field states
Kagome格点上S=1/2量子海森堡反铁磁体具有很强的几何挫挫和量子涨落，一直被认为是实现自旋液体（SL）的理想平台。最近对海森堡S=1/2 Kagome晶格模型（HKLM）的数值研究表明，与以前的研究不同，该模型的基态是一个单重能隙的SL，具有Z2拓扑序.基于这一数值发现，我们利用射影对称群对Kagome晶格上Z2超晶格的20种可能的Schwinger-fermion平均场态进行了分类。其中在U（1）-Dirac SL态附近只发现了一个带隙的Z2 SL态（我们称之为Z2[0，π]β态），它的能量在包括均匀共振价键态在内的许多候选SL态中是最低的。因此，我们认为这个Z ~ 2 [0，π]β态就是数值计算得到的HKLM的SL基态.
2011-06-23 cond-mat.str-el
Dynamical Mean-Field Theory of Resonating Valence Bond Antiferromagnets
我们提出了一个受抑量子反铁磁体的自旋动力学理论，该理论基于嵌入自洽浴中的元胞的有效作用。这种方法，辅以低能量投影，适用于戈薇反铁磁体。我们发现，自旋液体制度延伸到非常低的能量，其中本地关联函数有一个缓慢的衰减时间，以及描述的幂律行为和$ω/T$缩放的响应函数：$χ''(ω)\propto ω^{-α}F(ω/T)$。
2001-10-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hexagon-singlet solid ansatz for the spin-1 kagome antiferromagnet
我们对六角单重态固体（HSS）进行了系统的研究，HSS是自旋为1的可果美反铁磁体的一类自旋液体候选者。与Schwinger玻色子表示，我们表明，所有的HSS状态具有指数衰减的相关性，并可以被解释为一个（特殊）的子集的谐振阿弗莱克-肯尼迪-利布-田崎（AKLT）环状态。我们提供了一个紧凑的张量网络表示的HSS状态，我们能够有效地计算物理可观的。我们发现HSS态的拓扑纠缠熵为零，表明没有内在的拓扑序。我们还利用HSS态对自旋为1的kagome海森堡反铁磁模型进行了变分研究。当我们使用一个限制的HSS anatomic保持晶格对称性，最好的变分能量每网站被发现是$e_0 = -1.3600$。相反，当允许晶格对称性破缺时，我们发现具有较低能量的三聚单式价键晶体，$e_0=-1.3871$。
2015-06-25 cond-mat.str-el
Competing Valence Bond Crystals in the Kagome Quantum Dimer Model
在Kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体（QHAF）物理中起主要作用的单重态动力学可以通过投影到最近邻价键（NNVB）单重态子空间上来近似描述。我们在这里重新访问的有效量子二聚体模型，它源于后者NNVB投影海森堡模型通过非微扰Rokhsar-Kivelson-like计划。通过使用Lanczos精确对角化的108位集群补充了仔细的对称性分析，它表明，以前发现的36位价键晶体（VBC），事实上竞争的一种新类型的12位“{ \it共振柱}”VBC。GS多重态的异常大的简并度（在我们的108位簇上为144）可能反映了Z_2二聚体液体的接近。有趣的是，这两个VBC“出现”在{ \it不同的拓扑扇区}中。QHAF的数值结果的解释的影响进行了概述。
2011-09-28 cond-mat.str-el
Kinetic kagome magnetism: from self-trapping RVB polarons to semiclassical correlations
TCM Group, Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
研究kagome晶格上单空穴反Nagaoka问题，发现自陷RVB极化子及随自旋极化演变为√3×√3反铁磁关联。
2026-06-11 cond-mat.str-el
Interplay of charge and spin fluctuations of strongly interacting electrons on the kagome lattice
我们研究电子跳跃的kagome晶格在第三填充所描述的扩展哈伯德哈密顿与现场和最近邻排斥在强相关的限制。由于相当的填充和大的相互作用，每个三角形在有效低能描述中正好有两个电子，这些电子形成不同长度的链。有效哈密顿量包括了六边形周围的环交换以及最近邻的海森堡相互作用。使用大尺度精确对角化，我们发现，有效模型表现出两个不同的阶段：如果电荷的波动是小的，磁波动限制在六边形周围的短回路的电荷，产生一个带隙的电荷有序相。当电荷涨落占主导地位时，系统经历量子相变到具有有序自旋和无隙自旋激发的共振元格相。我们发现一个特殊的守恒定律得到了满足：链中的电子可以被分成两个亚晶格，并且这种分格是由环交换项守恒的。
2014-07-31 cond-mat.str-el
Fractionalized excitations in the spin liquid state of a kagomé lattice antiferromagnet
磁性材料中可能会出现新的物理学，其中量子涨落由于维度的降低和强烈的挫败而增强。一个长期寻找的例子是共振价键（RVB）状态，其中原子磁矩是强相关的，但即使在T -> 0的极限下也不会有序或冻结。RVB的基态不破坏传统的对称性，如晶格平移或自旋旋转。这种量子自旋液体在二维空间中的实现将代表一种新的物质状态。人们认为自旋液体物理在高温超导现象中起着重要的作用，自旋液体状态的拓扑性质可能在量子信息领域中有应用。我们提出了自旋1/2 kagomé晶格反铁磁体ZnCu 3（OD）6Cl 2（也称为herbertsmithite）的单晶样品的自旋激发的中子散射测量。我们在二维磁体中观察到的自旋连续体是第一个引人注目的。这些结果可以作为赫氏体中量子自旋液体状态的关键指纹。
2013-07-18 cond-mat.str-el
Gapped $Z_2$ spin liquid in the breathing kagome Heisenberg antiferromagnet
研究了具有呼吸各向异性（即弱三角单元和强三角单元）的kagome晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁体，通过连续应用（最多三次）局域量子门对最近邻共振价键（RVB）态进行滤波操作，构造了一个改进的单形RVB模型.由此产生的投射纠缠对态涉及少量的变分参数（在每个应用水平上只有一个），并保留完整的晶格和自旋旋转对称性。尽管其简单的分析形式，单纯RVB提供了很好的变分能量在强，甚至中间呼吸各向异性。我们发现，它进行$Z_2$拓扑秩序，不褪色的前几个应用程序的量子门，这表明RVB拓扑自旋液体成为一个竞争的基态候选人的可果美反铁磁体在大呼吸各向异性。
2019-12-17 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum-classical crossover in the spin-1/2 Heisenberg-Kitaev kagome magnet
自旋为1/2的海森堡可果梅反铁磁体是受抑量子磁性的一个范例，在低能量下出现了大量的竞争共振价键（RVB）态，包括带隙和无隙自旋液体和价键晶体。在这里，我们重新审视交叉从这个量子RVB阶段所带来的各向异性Kitaev相互作用的半经典制度，并专注于支持这种交叉的精确机制。为此，我们引入一个简单的参数化的经典基态（GS）的涌现伊辛类变量，并使用此参数化：i）构建在相图的大部分中操作的有序无序机制的有效低能描述，以及ii）并排对比，精确的对角化数据从充分的基础上获得与从限制（正交归一化）的基础上获得的经典GS。结果表明，从限制的基础以外的状态的波动校正强烈淬火内的半经典制度（由于大的各向异性自旋间隙），和RVB相生存到一个相对较大的值的Kitaev各向异性$K$。我们进一步发现，纯粹的Kitaev模型允许一个次广泛的数量的一维对称性，这自然地解释了经典和量子秩序的无序先前报道的缺席。
2020-07-02 cond-mat.str-el
Toward Perfection: Kapellasite, Cu3Zn(OH)6Cl2, a New Model S = 1/2 Kagome Antiferromagnet
对共振价键（RVB）态的探索继续支撑着凝聚态研究的许多领域。RVB是由不同位置上的自旋二聚成波动的单线态而制成的，并且由Anderson提出作为从其向BCS超导性转变的参考状态。由于模型材料的稀缺，人们对实验状态知之甚少。理论工作已经提出了S = 1/2 kagome反铁磁体（KAFM）作为一个很好的候选人实现的RVB状态。本文介绍了一个新的模型体系，S = 1/2 KAFM Kapellasite，Cu_3Zn（OH）_6Cl_2。我们表明，它的晶体结构很好地近似于2维可果美反铁磁体，并且磁化率数据表明T = 25 K以下的磁矩塌陷，这与凝聚成非磁性RVB状态的自旋兼容。
2008-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Global phase diagram of the spin-1 antiferromagnet with uniaxial anisotropy on the kagome lattice
本文研究了可果美晶格上XXZ自旋1量子磁体的相图，给出了$J_z$耦合为反铁磁的所有情形。在零磁场的情况下，六个先前引入的相位，使用各种方法发现，是：非简并带隙光子相位，没有打破空间对称性或自旋对称性;六重简并相位与元格秩序，打破时间反演对称性和平移对称性;"超流体"，当$J_{xy} < 0$时，具有平面内全局U（1）对称性破缺的（铁磁）相;当$J_{xy} > 0$时，具有$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$阶;当$D < 0$和大时，具有双相;以及在每个六边形上具有共振二聚体的相。通过研究六重格元相中缺陷的凝聚，我们在一个单一的框架中获得了所有这些相和它们的量子相变的部分信息。在六重简并格构相和六重简并格构相之间的转变是一个潜在的非常规的二阶临界点。在沿$\hat{z}$的非零磁场的情况下，另一个具有平移对称性破缺的有序相在双相中打开。由于时间反演对称性被场破缺，在六重元格序和超流相之间出现了超固相。这种相图可以在镍化合物、BF $_4$盐或每个位置上具有三个简并态的原子的光晶格中得到。
2007-01-25 cond-mat.str-el
Persistence of the gapless spin liquid in the breathing kagome Heisenberg antiferromagnet
具有呼吸各向异性的kagome晶格上的自旋$S=1/2$海森堡反铁磁体的基态的性质（即，不同的超交换耦合$J_{\vartriangle}$和$J_{\triangledown}$内的基本向上和向下指向的三角形）的Gutzwiller投影费米波函数和Monte Carlo方法的框架内进行了研究。我们分析了U（1）狄拉克自旋液体相对于费米配对的存在，导致一个带隙的$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体的稳定性。对于几个值的比率$J_{\triangledown}/J_{\vartriangle}$，由于配对字段和变分参数的能量增益的大小缩放的报告。我们的结果表明，相对于无隙态的带隙自旋液体的能量增益要么消失足够大的系统尺寸或标度为零的热力学极限。类似地，优化的配对振幅（负责打开自旋间隙）示出消失的热力学极限。我们的结果得到证实的应用程序的一个和两个Lanczos步骤的无隙和带隙的波函数，其中没有能量增益的带隙状态时，检测到的质量的变分状态。最后，我们讨论了在强各向异性区域中与“单纯”$\mathbb{Z}_{2}$共振价键自旋液体、价键晶体和双价态的竞争，即，$J_{\triangledown} \ll J_{\vartriangle}$。
2018-03-15 cond-mat.str-el
Microscopic theory of the nearest-neighbor valence bond sector of the spin-1/2 kagome antiferromagnet
kagome晶格上的自旋1/2海森堡模型是最古老和最神秘的自旋1/2晶格模型之一，它在层状莫特绝缘体如ZnCu $_3$（OH）$_6$ Cl $_2$中得到了很好的实现。虽然已经积累了支持量子自旋液体的数值证据，但关于它是具有非常短程关联的$Z_2$自旋液体（某种共振价键自旋液体）还是具有幂律关联的代数自旋液体的争论仍然存在。为了解决这个问题，我们已经将Rokhsar和Kivelson在推导海森堡模型的有效量子二聚体模型描述时启动的程序推向了自旋为1/2的kagome的前所未有的准确性，通过在最近邻价键单线态基的正交化之上包括所有最重要的虚单线态贡献。非常值得注意的是，所得到的图像是$Z_2$自旋液体和具有12位晶胞的金刚石价键晶体之间的竞争，如Yan，Huse和White的DMRG模拟。此外，我们发现，在有限直径的$d$柱，有一个过渡之间的$Z_2$自旋液体在小$d$和金刚石价键晶体在大$d$，目前的微观描述的二维晶格的预测。这些结果表明，如果自旋为1/2的kagome反铁磁体的基态可以用最近邻单重态二聚体来描述，那么它就是一个金刚石价键晶体;反之，如果系统是一个量子自旋液体，那么它必须包含长程单重态，这与代数自旋液体的假设是一致的.
2017-12-22 cond-mat.str-el
Strong relevance of Zinc impurity in the spin-$\frac{1}{2}$ Kagome quantum antiferromagnets: a variational study
通过变分优化研究自旋-$\ rac{1}{2}$ Kagome量子反铁磁体，发现非磁性锌杂质会显著改变局部自旋关联并引起磁响应的空间振荡，为$U(1)$ Dirac自旋液体中的Dirac节点提供了确凿证据。
2023-10-11 cond-mat.str-el
Magnetic effects of non-magnetic impurities in gapped short-range resonating valence bond spin liquids
本研究探讨了非磁性杂质对带隙短程RVB自旋液体和VBS态的磁效应，发现kagome晶格上的RVB液体在小杂质密度下稳定，而其他晶格的RVB态及VBS态均不稳定，该结论得到计算结果支持。
2024-02-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multiple Magnetization Plateaus and the Magnetic Structures in $S=1/2$ Heisenberg Model on the Checkerboard Lattice
利用密度矩阵重整化群方法，在正弦平方形变下研究了磁场中棋盘格点上$S = 1/2$海森堡模型的基态。我们在$M/M_{\rm sat}=$ 0、1/4、3/8、1/2和3/4处获得磁化平台，其中$M_{\rm sat}$是饱和磁化强度。得到的3/4平台态与精确结果一致，而1/2平台态具有类似于kagome晶格1/3平台的六自旋环结构的四自旋共振环结构.在1/4和3/8平台中得到了不同的四自旋环结构，但在kagome晶格中不存在相应的态。3/8平台具有独特的磁性结构，在具有16倍简并度的$4\sqrt{2}\times2\sqrt{2}$磁性单胞中具有三种类型的四自旋局域量子态。
2016-08-30 cond-mat.str-el
Linear independence of nearest neighbor valence bond states on the kagome lattice and construction of SU(2)-invariant spin-1/2-Hamiltonian with a Sutherland-Rokhsar-Kivelson quantum liquid ground state
研究了一类局域SU（2）不变的自旋1/2哈密顿量，它的基态位于kagome晶格上最近邻价键态空间内.例子包括“广义Klein”模型没有明显的非价键基态，以及“共振价键”哈密顿量，其唯一的基态在最近邻价键空间内是四个拓扑简并的“Sutherland-Rokhsar-Kivelson”（SRK）型波函数，预计将描述带隙的$\mathbb{Z}_2$自旋液体。这种唯一性的证明是密切相关的最近邻价键状态的线性独立性相当一般和任意大的kagome晶格，这也是建立在这项工作。它认为，SRK基态也是唯一的在整个希尔伯特空间内，取决于广义克莱因模型的属性。在这项工作中开发的其他晶格类型的策略的应用进行了讨论。
2009-11-07 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Physics inspired quantum simulation of resonating valence bond states -- a prototypical template for a spin-liquid ground state
本文利用DMRG等经典数值技术分析Kagome反铁磁体自旋液体基态，并设计模块化门高效拟设，在IBMQ真实后端上以1%能量精度实现基态量子模拟，且协议线性可扩展。
2023-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Variational study of the magnetization plateaus of the spin-$\frac{1}{2}$ kagome Heisenberg antiferromagnet and its implication on YCOB
本文提出兼容自旋对称性的一般RVB变分拟设与优化算法，证明KAFH的m=1/9窄平台更支持3×3风车形VBC而非Z3手征自旋液体。
2025-07-27 cond-mat.str-el
Electron correlation effects and spin-liquid state in the Herbertsmithite Kagome lattice
本文利用实空间变分量子蒙特卡罗方法，结合共振价键波函数，研究Herbertsmithite Kagome体系中Zn掺杂浓度对电子关联效应的影响，并探讨了由长程关联能驱动的量子自旋液体态的形成机制。
2024-11-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Ground state uniqueness of the twelve site RVB spin-liquid parent Hamiltonian on the kagome lattice
安德森的（短程）共振价键（RVB）自旋液体的想法是我们现在所说的拓扑有序相的第一个建议。从那时起，大量的精确可解的晶格模型已经被构建，具有拓扑有序的基态。然而，长期以来，Anderson关于基态具有不破缺的SU（2）自旋旋转对称性并受单重键涨落控制的设想一直难以在这些可解模型中实现。kagome晶格是最简单的晶格几何，其稳定的原型自旋1/2短程RVB波函数的父哈密顿已被构造，并给出了强有力的证据，这种状态属于拓扑相。然而，所需的RVB型基态的唯一性还没有被严格地证明为最简单的可能的这种哈密顿量，其作用于12个自旋的时间。相反，这种独特性已经由Schuch等人证明了该哈密顿量的更长范围（19位点）变体，通过与投射纠缠对状态的强大结果联系起来。在本文中，我们将这个结果推广到12格的哈密顿量。我们的结果是基于有限集群的数值研究，我们证明了“基态交叉属性”与任意系统大小的影响。我们还回顾了文献中发现的RVB父Hamilton算子的各种构造方案之间的关系。
2013-10-30 cond-mat.str-el quant-ph
Simplex Z_2 spin liquids on the Kagome lattice with Entangled Pair States: spinon and vison coherence lengths, topological entropy and gapless edge modes
带隙Z_2自旋液体被认为是Kagome晶格上S=1/2量子反铁磁体基态的候选者。我们扩展了投影纠缠对态的使用，在圆柱体上构造了共振价键（RVB）态，包括最近邻和次最近邻的单线态。我们的反对称--被称为“单纯自旋液体”--允许两种类型的三角形之间的不对称（优化后的能量密度为2-3%），导致反转对称性的破坏。我们证明了拓扑Z_2结构仍然保持，并且通过考虑无限长圆柱上自旋线和视子线的存在与否，我们明确地构造了四个正交的RVB最小纠缠态.自旋和维森相干长度是从四个扇区的能量分裂的圆柱周长的有限尺寸标度中提取的，并且被发现是晶格间距的数量级。的纠缠光谱的分区（无限）圆柱体被发现是无间隙的建议发生，在一个圆柱体与{ \it真正}开放的边界，无间隙的边缘模式正式类似于Luttinger液体（非手性）的自旋和电荷模式。当反转对称性自发破缺时，RVB自旋液体表现出额外的伊辛简并性，这在最近的精确对角化研究中可能已经观察到。
2013-03-30 cond-mat.str-el quant-ph
Global phase diagram of doped quantum spin liquid on the Kagome lattice
本文用费米子PESS方法研究$t/J=3.0$的Kagome晶格$t$-$J$模型，绘制掺杂QSL全局相图，揭示CDW、NFL和PDW相及其临界掺杂区间。
2024-04-08 cond-mat.str-el quant-ph
Double-semion topological order from exactly solvable quantum dimer models
我们在二维非二分格（包括三角格、星形格和可果美格）上构造了一个广义量子二聚体模型。在Rokhsar-Kivelson（RK）点，我们得到了它的精确基态，证明它是一个具有双半子拓扑序的完全带隙的量子自旋液体.这样的模型在RK点的基态波函数是二聚体构型的叠加，其非局部符号结构通过计算过渡图中的环的数目来确定。我们明确地证明了双半离子拓扑秩序的基态显示单体激发的半离子统计。我们还讨论了这种双半离子共振价键态对过去几年实验和数值模拟发现的候选量子自旋液体系统的可能影响。
2015-10-08 cond-mat.str-el
Unifying Kitaev magnets, kagome dimer models and ruby Rydberg spin liquids
量子自旋液体（QSL）的研究主要采用共振价键（RVB）图像、退限制格点规范理论和Kitaev模型等方法。最近，自旋液体基态的红宝石晶格上的数值建立，里德伯封锁机制的启发。在这里，我们统一这些不同的方法在一个单一的父哈密顿量，其中本地波动的任意子稳定解除禁闭。父哈密顿量定义在kagomé三角形上-每个三角形都有四个RVB类状态-并且只包括伊辛相互作用和单点横向场。在弱场极限下，红宝石自旋液体和完全可溶的kagomé二聚体模型被恢复，而强场极限则简化为Kitaev蜂窝模型，从而统一了三种看似不同的QSL方法。我们同样得到了手征Yao-Kivelson模型、蜂窝环面码和一个新的自旋为1的四极Kitaev模型。最后一个被证明是在QSL阶段的kagomé伊辛反铁磁体的非本地映射。我们展示了我们的框架的各种应用，包括（a）一个绝热变形的红宝石晶格模型的完全可溶的kagomé二聚体模型，最终建立QSL相在前者;和（b）揭秘的动力学协议测量非对角弦的Rydberg实现的红宝石晶格自旋液体。更一般地说，我们发现Kitaev耦合和排斥作用用于紧急二聚体模型之间的密切联系。例如，我们展示了红宝石晶格上的自旋1/2 XXZ模型如何编码Kitaev蜂窝模型，为在冷原子或固态系统中实现后者提供了一条新的途径。
2022-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Quantum simulations made easy plane
自从海森伯在1928年提出铁磁性的量子力学起源以来，以他的名字命名的自旋模型一直是磁学发展的核心，其特点是提出了新的多体态，如反铁磁体，在其限制（价键晶体）和非限制（共振价键自旋液体）版本中涌现的规范场。在它们之间，这些涵盖了我们对现代磁学的理解，特别是一般的物质拓扑状态。理论上预测的许多令人兴奋的现象仍然等待实验实现，冷原子系统有望作为相关理论模型的模拟“量子模拟器”，为此已经提出了巧妙而复杂的设置。在这里，我们确定了一类新的特别简单的量子模拟器，表现出许多这样的现象，但避免了微调和放大微扰弱超交换或更长范围的相互作用的需要。相反，它们只需要在不相关的单体跳跃之上进行适度的现场相互作用--目前的实验技术已经可以使用这些成分。在他们之间，他们认识到一些最有趣的现象，如涌现的合成规范场，共振价键相，甚至是著名的但神秘的自旋液相的戈薇晶格。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ising models of quantum frustration
本文系统地研究了在横向磁场中引入量子动力学的二维周期性阻挫伊辛模型。所研究的系统是三角形和kagome晶格反铁磁体，完全受挫模型的正方形和六边形（蜂窝）晶格，烧绿石反铁磁体的平面模拟，五边形晶格反铁磁体以及两个准一维晶格，具有相当大的教学价值。所有这些都表现出宏观简并在T = 0的情况下的横向场，进入作为一个奇异的扰动。我们分析了这些系统的变分方法在弱场，微扰朗道-金兹伯格-威尔逊（LGW）的方法从大领域以及量子蒙特卡罗模拟利用集群算法的组合。我们的结果包括由经典临界性（三角形晶格）或经典无序（五边形，可能是六边形）产生的量子有序的实例，以及由经典无序（戈薇）产生的量子无序的显着实例。我们还讨论了有限的温度的影响，以及纵向和横向领域之间的相互作用-在戈薇问题，后者产生了一个非平凡的相图键序和键临界阶段，除了无序相。我们还注意到量子二聚体模型的连接，从而在短程共振价键相，已被调用在高温超导性的讨论中的海森堡反铁磁体的物理。
2000-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nature of the randomness-induced quantum spin liquids in two dimensions
利用精确对角化和Hams-de Raedt方法，在二维（2D）空间中研究了几种阻挫晶格中随机诱导的量子自旋液体态（随机单重态）的性质，三角形格、kagome格和J_1-J_2正方形格。研究了体系的基态性质、低能激发态性质和有限温度热力学量。基态和低的激发态由几乎孤立的单重态二聚体、共振单重态二聚体簇和孤自旋组成。低能激发是单重态到三重态激发，伴随着附近单重态-二聚体的重组的孤儿自旋的扩散，共振单重态-二聚体簇的产生或破坏。后两个激发增强动态的“类液体”功能的二维随机单重态。与一维链中无阻挫的随机单重态进行了比较，突出了一维链与二维链的相似性和差异性。广义上的阻挫，不仅是几何阻挫，还包括不同类型相互作用之间的竞争所产生的阻挫，在稳定这种阻挫的随机单重态中起着至关重要的作用。对有机和无机材料的实验现状进行了评述和讨论。
2019-08-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum spin liquid and cluster Mott insulator phases in the Mo$_{3}$O$_{8}$ magnets
我们揭示了在Mo $_{3}$ O $_{8}$簇系统中存在很大争议的磁性的微观起源。在考虑由Mo原子形成的各向异性kagomé晶格上的1/6填充的扩展Hubbard模型时，我们认为其基态是由动能和位间库仑相互作用之间的竞争决定的，这是由kagomé晶格三聚成Mo $_{3}$ O $_{13}$团簇控制的。基于第一性原理计算，我们表明，强相互作用的限制是实现在锂锌$_{2}$钼$_{3}$ O $_{8}$揭示一个元胞电荷秩序与未配对的自旋在共振六边形，其起源是唯一相关的集群内和集群间的跳跃相反的迹象，在所有以前的情况下。另一方面，Li $_{2}$ InMo $_{3}$ O $_{8}$和Li $_{2}$ ScMo $_{3}$ O $_{8}$都被证明落入弱相互作用极限，其中电子很好地定位在Mo $_{3}$ O $_{13}$簇中。前者表现出长程反铁磁有序，而后者更可能表现出短程有序的量子自旋液体类激发。我们的结果不仅再现了这些独特材料的实验观察到的大部分特征，而且还将有助于描述其他量子团簇磁体的各种性质。
2020-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gauge-theoretic origin of Rydberg quantum spin liquids
最近的原子物理学实验和数值计算工作已经报道了在具有阻塞相互作用的模型中出现拓扑量子自旋液体的补充特征。然而，稳定这一阶段的具体机制仍不清楚。在这里，我们介绍了一个确切的关系之间的伊辛-希格斯格点规范理论的kagome晶格和封锁模型的红宝石晶格。这种关系阐明了以前观察到的拓扑自旋液体的起源，通过直接将后者与可解规范理论的去限制相联系起来。通过精确对角化和无偏量子蒙特卡罗模拟，我们表明，在一个广泛的区域的参数空间中扩展的退精细相，这些国家的特点是由一个大的基态与共振价键波函数重叠。这些封锁模型包括创建/湮灭和跳跃动力学，并可以在实验上实现与里德伯打扮的原子，提供新的和可控的平台的工程和表征自旋液体状态。
2022-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
