Discovering correlated fermions using quantum Monte Carlo
用量子蒙特卡罗方法研究关联费米子系统的哈密顿量已变得越来越可行。我们给出了针对相关电子领域的研究人员的这些技术的总结,侧重于这种技术的基本原理,能力和现状。QMC方法通常为连续统中的系统提供最高精度的解决方案,并且由于它们直接解决多体问题,因此可以分析模拟以深入了解相关量子行为的本质。
2016-02-03 cond-mat.str-el
Strongly correlated Fermi-systems: non-Fermi liquid behavior, quasiparticle effective mass and their interplay
基于费米子凝聚的密度泛函理论,我们分析了重费米子金属等强关联费米子体系的非费米子液体行为。在推导准粒子的有效质量方程时,我们考虑具有晶格的固体和均匀系统。结果表明,低温下的热力学性质和输运性质是由准粒子形成的,而有效质量对温度、数密度、磁场等的依赖性导致了非费米液体的行为.我们的理论研究的热容量,磁化强度,能量尺度,纵向磁阻和磁熵是在很好的协议与显着最近收集的事实上的重费米子金属YbRh2Si2。
2009-04-11 cond-mat.str-el
T-matrix formulation of real-space dynamical mean-field theory and the Friedel sum rule for correlated lattice fermions
在散射理论的基础上,建立了实空间动力学平均场论。由此导出了零温下相互作用格点费米子的Friedel求和规则。
2018-10-02 cond-mat.str-el
Fermi Surface Effect on Lorenz Number of Correlated Metal
我们研究了关联金属的理想Lorenz数$L_{\rm i}$表现出特殊的费米面依赖性的效应,这是由Umklapp散射的一个特殊通道的开始引起的.我们评估$L_{\rm i}$的一些简单的模型和过渡金属,并注意到,$L_{\rm i}$的Na $_x$ CoO $_2$降低敏感的$x$接近Umklapp阈值周围$x_c \simeq 0.6$。
2008-09-04 cond-mat.str-el
Dispersion of the strongly correlated electron system near the Fermi level
本文从二维t-J模型的自洽解出发,讨论了单个CuOPDMATHABMM面BiPDMATHABMM Sr $_{2-x}$ $_x$ CuO $_{6+δ}$在费米能级附近出现两个明显的光电带的原因。
2001-08-09 cond-mat.str-el
Classical behavior of strongly correlated Fermi systems near a quantum critical point. Transport properties
分析了强关联电子液体在固体中的低温动力学。结果表明,当多个带同时穿过费米面时,在态密度发散的量子临界点附近,会出现横向零声的软阻尼分支。抑制该分支的阻尼的发生是由于一种类似于在室温下影响固体中的声子模式的机制,在极低的温度下在强相关的费米系统中产生经典的传输机制。
2010-10-21 cond-mat.str-el
Strongly correlated fermions on a kagome lattice
我们研究了一个模型的强关联无自旋费米子的kagome晶格在1/3填充,与扩展的哈伯德哈密顿描述的相互作用。在所需的强关联制度的有效哈密顿量推导出,从它的谱函数计算通过精确对角化技术。我们提出了我们的数值结果,以期讨论可能的签名的分数电荷的限制/解除限制。
2010-02-26 cond-mat.str-el
Developments in Correlated Fermions
本手稿基于7月26日至30日在德国卡尔斯鲁厄举行的“强相关电子系统国际会议”(SCES '04)上的总结和概述演讲。在强调了会议上提出的重费米子的一些主要的新实验发展之后,我转向两类理论问题。(1)对于重费米子的费米子-液体状态,我们了解了什么,不了解什么,但可以通过系统的计算得到合理的理解。(2)在重费米子量子临界点附近观察到的相关性所提出的深刻问题。文中括号中的数字和字母指的是会议《议程和摘要》一书中的会谈清单。
2004-10-21 cond-mat.str-el
Itinerant-localized model of strongly correlated electrons: Fermi-surface reconstruction
最近的一些实验突出了一个显着的转变,一个大的铜酸盐费米表面到小口袋中的欠掺杂区域的信号打破了传统的费米液体理论在PG阶段。最近提出了一些唯象模型来解释这种转变。然而,这些模型中没有一个是从微观上推导出来的,也不完全符合实验数据。在目前的工作中,我们表明,所观察到的费米面重建可以直接占在一个标准的微观$t-J$模型的相关电子,提供强电子相关性适当考虑。
2017-11-09 cond-mat.str-el
Nonresonant Raman Scattering in Extremely Correlated Fermi Liquids
我们目前的光学电导率和非共振拉曼散射相关的正方形晶格的三个主要的偏振几何形状的理论结果。利用最近发展起来的极端关联费米液体理论,计算了二维t-t '-J模型的双折射率,其中t和t'分别是最近邻和次近邻跃迁。我们的结果敏感地依赖于t,t '。通过研究这四个相关的动力学相关性,以及它们对t,t ',掺杂和温度的依赖性,我们提供了一个有用的框架,用于解释和规划未来的拉曼实验上的强相关物质。
2018-08-30 cond-mat.str-el
A weakly correlated Fermi liquid state with a small Fermi surface in lightly doped Sr$_3$Ir$_2$O$_7$
利用角分辨光电子能谱研究了(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$的电子掺杂演化.伴随着周围的金属绝缘体转变$x\approx0.05$,我们发现出现的相干准粒子态形成一个封闭的小费米面的体积$3x/2$,其中$x$是独立测量的La浓度。准粒子的重量$Z$保持大沿整个费米面,符合温和的重整化的低能量色散。这表明在轻掺杂的Sr $_3$ Ir $_2$ O_7 &中具有动量无关残留物$Z\approx0.5$的常规弱关联费米液态。
2014-09-24 cond-mat.str-el
Correlated Fermions on a Checkerboard Lattice
将棋盘格上强关联无自旋费米子跳跃模型映射到量子全填充圈模型上。我们确定了大量的特定的费米情况下的涨落状态。我们还表明,对于一类波动状态,费米子符号问题可以衡量了。这一主张得到了支持的数值评估的能量的低的状态。此外,我们详细分析了该模型的Rokhsar-Kivelson点的激发,从而使用高度模型和单模近似的关系。
2006-12-01 cond-mat.str-el
Spin-charge transformation of lattice fermion models: duality approach for diagrammatic simulation of strongly correlated systems
我推导出一个双重描述的晶格费米子,特别是专注于t-J和哈伯德模型,允许图解技术,以有效地采用强相关制度,以及系统与限制希尔伯特空间。这些构造是基于自旋-电荷变换,其中原始模型的晶格费米子映射到自旋和无自旋费米子上。这种映射可以与波波夫-费多托夫费米子化结合起来,在波波夫-费多托夫费米子化中,自旋被映射到具有虚化学势的晶格费米子上。由此产生的模型不包含任何大的扩展参数,即使是强相关的系统。此外,他们表现出显着更小的修正密度矩阵的非线性项的哈密顿量。这两个属性的组合意味着它们可以用图解方法来解决,包括基于图解扩展的随机采样的模拟技术。
2018-03-12 cond-mat.str-el
Susceptibility indicator for chiral topological orders emergent from correlated fermions
针对关联费米子系统中手性拓扑序的涌现机制不明的问题,本文提出一种磁化率条件作为指标,导出强阻挫玻色子低能有效理论,在强关联半导体和阻挫磁体中得到验证,填补了相互作用费米子与关联拓扑物质间的空白。
2024-06-24 cond-mat.str-el
Scaling Behavior of Heavy Fermion Metals
强关联费米系统是物理学中的基本系统,最好的研究是实验,直到最近还缺乏理论解释。这篇综述讨论了一个理论的建设和分析的现象发生在强关联费米系统,如重费米子(HF)金属和二维(2D)费米系统。结果表明,HF金属的基本性质和标度行为可以在一个费米子凝聚量子相变(FCQPT)和扩展的准粒子范式的框架内,使我们能够解释在强关联费米系统中观察到的非费米液体行为。与朗道范式中准粒子的有效质量是常数相反,新准粒子的有效质量强烈地依赖于温度、磁场、压力和其他参数。在分析了所收集到的微观性质完全不同的强关联费米系统的事实后,我们发现它们在FCQPT下表现出相同的非费米液体行为。我们分析和使用参数完全基于实验的理由,收集的数据非常不同的强相关费米系统具有普遍的标度行为,和材料与强相关的费米子可以出乎意料地统一在他们的多样性。我们的强相关系统,如HF金属和二维费米系统的分析是在显着的实验结果的背景下。我们对非费米液体行为、标度、热力学、弛豫和输运性质的计算与实验符合得很好。
2010-06-14 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo for Correlated Fermions
我们表明,Monte Carlo抽样的费曼图解系列(DiagMC)可以用来解决硬费米量子多体问题的热力学极限的排斥哈伯德模型在相关费米液体制度的准确结果。采样费曼的图解系列的单粒子自能,我们可以研究适度值的现场排斥($U/t \sim 4$)和温度下降到$T/t=1/40$。我们比较了我们的结果与高温级数展开和单网站和集群动力学平均场论。
2010-01-22 cond-mat.str-el
Anomalous Behavior of the Spin Susceptibility of Strongly Correlated Fermi Systems
在费米液体理论失效的密度区域研究了强关联费米系统的自旋极化率$χ(T)$。我们把这一失败归因于一个特定的量子相变与在低温下的朗道态的重排$T$,保留的假设,朗道准粒子图片生存在一个通用的意义。考虑到由此产生的修改准粒子iRection功能,自旋磁化率$χ(T)$示出包含居里-外斯组件$χ_{\rm CW}(T)\sim (T-Θ_{\rm W})^{-1}$,与外斯温度$Θ_{\rm W}$消失在临界密度的过渡。
2004-03-19 cond-mat.str-el
Dual Fermion Dynamical Cluster Approach for Strongly Correlated Systems
结合动力学簇近似(DCA)和最近引入的双费米子形式,我们设计了一种新的强关联系统的多尺度方法。这种方法采用了一个精确的映射从一个真正的晶格到一个DCA集群的线性大小Lc嵌入在一个双费米子晶格。短尺度的物理学通过DCA簇计算来解决,而较长尺度的物理学则通过双费米子来解决。裸和修饰的对偶费米子格林函数的标度为O(1/Lc),因此对偶晶格上的微扰理论收敛得非常快。例如,在一个示例中,用简单的二阶微扰理论计算的对偶费米子自能为O(1/Lc^3)阶,三阶和三体修正又向下增加了一个因子O(1/Lc^2)。
2011-10-11 cond-mat.str-el
Insulating nature of strongly correlated massless Dirac fermions in an organic crystal
通过电阻率测量的有机晶体托管无质量狄拉克费米子与电荷有序不稳定性,我们揭示了狄拉克费米子之间的相互作用对电荷输运的影响。一个低温电阻率上升出现鲁棒无关的压力和增强,而接近电荷有序的临界压力,表明绝缘行为起源于短程库仑相互作用。在电荷有序相中观察到明显消失的能隙,这与非拓扑边缘态的理论预言相一致。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Dual Fermion Approach to Susceptibility of Correlated Lattice Fermions
在本文中,我们展示了如何双粒子格林函数(2 PGF)可以得到的框架内的对偶费米子方法。这有利于计算的磁化率在强关联系统的长程非局域相关不能忽略。我们制定的Bethe-Salpeter方程中的粒子粒子和粒子孔通道的全顶点,并介绍了一个近似的实际计算。将该格式应用于二维半填充哈伯德模型。发现波矢$\vc{q}=(π,π)$的自旋-自旋磁化率强烈增加,表明反铁磁不稳定性。我们发现,抑制的临界温度相比,平均场的结果,由于纳入非本地自旋波动。
2008-05-15 cond-mat.str-el
Dual-Fermion approach to Non-equilibrium strongly correlated problems
我们提出了一个推广的最近开发的双费米子方法引入相关晶格非平衡问题。在其局部极限,该方法已被用来设计一个有效的杂质求解器,安德森杂质模型(AIM)的超微扰求解器。在这里,我们表明,一般的对偶微扰理论可以制定的Keldysh轮廓。从一个参考哈密顿系统,其中的时间依赖的解决方案是通过精确对角化,我们作出了双重微扰展开,以考虑从费米子浴的弛豫效应。给出了在费米子浴中对封闭和开放量子系统的简单测试结果。
2010-11-14 cond-mat.str-el
Fermion-Monopole Scattering in the Standard Model
本研究将费米子与't Hooft线散射的悖论解决方案应用于标准模型,通过拓扑表面算子使非反常对称性的出射态量子数变为整数,而反常对称性保持分数。
2023-12-29 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Nonperturbative emergence of Dirac fermion in strongly correlated composite fermions of fractional quantum Hall effects
经典的复合费米子场论(参考文献1)为统一研究重要物理对象和全面解释分数量子霍尔物理中的反常实验现象提供了一个很好的框架,但也存在固有的缺陷。我们从强关联复合费米子场论出发,提出了一个非微扰的狄拉克费米子涌现理论,克服了这些长期存在的严重缺陷。狄拉克方程的粒子-空穴对称性解决了复合费米子场论中的粒子-空穴对称性之谜。借助于数值结果,我们证明了对于分数量子霍尔效应的Jain序列,这种突现的Dirac费米子理论很可能是非微扰稳定的.
2017-01-19 cond-mat.str-el hep-th
Eight state supersymmetric $U$ model of strongly correlated fermions
提出了一个可积的八态超对称$U$模型,它是一个具有关联单粒子、对粒子和非关联三粒子跳跃的费米子模型。它有一个$gl(3|1)$超对称性,并包含一个保序自由参数。对模型进行了求解,得到了Bethe阻尼方程。
1998-01-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Partition Functions of Strongly Correlated Electron Systems as "Fermionants"
我们引入一个新的数学对象,“费米子”${\mathrm{Ferm}}_N(G)$,类型为$n \times n$矩阵$G$的$N$。它表示某些涉及自由费米子的$N$类的$n$点函数.当N=1时,费米子化为行列式。排斥性哈伯德模型、几何阻挫量子反铁磁体和近藤晶格模型的配分函数可以表示为N=2型费米子,它自然地包含了无限的在位排斥。在多项式时间内计算费米子将解决许多有趣的费米子符号问题。
2011-08-11 cond-mat.str-el hep-lat
Ring Exchange and Correlated Fermions
本文综述了强关联费米子中的交换概念,重点讨论了海森堡对交换对高阶n粒子置换的推广。竞争铁磁三自旋交换和反铁磁两个和四个自旋交换的“挫折”所造成的说明一个二维模型系统:固体3He膜。最近的实验结果证明存在的四自旋交换相互作用的CuO 2的高Tc铜酸盐的斑块的报告。
2005-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Grassmann tensor network states and its renormalization for strongly correlated fermionic and bosonic states
投影构造(从粒子方法)在理解强关联系统中扮演了非常重要的角色,例如费米子、任意子和规范理论在量子自旋液体和量子霍尔态中的出现。近年来,费米投影纠缠对态(fPEPS)被引入到多体费米态的有效表示中。在本文中,我们表明,强关联的玻色子/费米子态得到的投影结构和fPEPS方法可以系统地表示为格拉斯曼张量积状态。这种构造也可以应用于所有其他张量网络状态方法。格拉斯曼张量积状态允许我们编码多体玻色子/费米子态有效地与多项式参数。我们还将复张量网络的张量纠缠重整化群(TERG)方法推广到格拉斯曼张量网络。这使我们能够近似的规范和平均当地运营商的格拉斯曼张量积状态在多项式时间,因此导致变分方法描述强相关的玻色子/费米子系统在更高的维度。
2010-04-15 cond-mat.str-el quant-ph
opendf - an implementation of the dual fermion method for strongly correlated systems
对偶费米子方法是求解相互作用强关联系统格点问题的一种多尺度方法。在本文中,我们提出了\texttt{opendf}代码,一个开放源码的实现的双费米子方法适用于费米子单轨道晶格模型的尺寸$D=1,2,3$和$4$。该方法是建立在一个动态的平均场出发点,忽略所有的本地相关性,并扰动添加空间相关性。我们的代码在GNU公共许可证版本2下作为开源软件包分发。
2015-07-03 cond-mat.str-el physics.comp-ph
SO(N) symmetries in the two--chain model of correlated fermions
在弱相互作用极限下,研究了适用于掺杂自旋梯和碳纳米管的关联费米子双链模型。结果表明,该模型的规模与高内部对称性的情况下,一般SO(6),而在临界线有SO(5)或SO(3)对称性。的模型的水平光谱的后果进行了讨论。特别是,“π模式”被证明是六重简并包含自旋和电荷激发。
1998-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Highly Correlated Topological Bubble Phase of Composite Fermions
强相互作用和拓扑结构驱动各种各样的相关基态。其中一些最有趣的基态,如分数量子霍尔态和分数陈氏绝缘体,具有分数带电准粒子。这些阶段的相关性被电子和涡旋结合成称为复合费米子的新兴粒子所捕获。复合费米子准粒子是随机局域在高水平的无序,并可能表现出电荷秩序时,没有太多的混乱系统。然而,当复合费米子准粒子聚集成一个气泡,然后这些气泡在晶格上有序时,预测了更复杂的关联。这种高度关联的基态被称为复合费米子的气泡相。在这里,我们报告观察到的复合费米子的气泡相,证明了分数量子霍尔效应的再入。我们将这种再入与每个气泡有两个复合费米子准粒子的气泡相关联。我们的研究结果表明,存在一类新的强关联拓扑相驱动的集群和电荷有序涌现准粒子。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Possible instabilities in quadratic and cubic nodal line fermion systems with correlated interactions
利用重整化群理论研究了短程四费米子相互作用对二次和三次节线费米子系统的影响。发现任意弱的四费米子相互作用都能驱动二次或三次节线费米子系统进入新的相态。根据初始条件和费米子味的大小,系统可能出现三种不稳定性。首先,将二次或三次节点线分裂成常规节点线,使系统成为节点线半金属。第二,产生有限的激子间隙,系统成为激子绝缘体。第三,系统被驱动到超导相。因此,二次和三次节线费米子系统是在四费米子相互作用影响下的三维强关联费米子系统。这些理论结果可以在二次和三次节线费米子系统的候选者中得到验证。
2021-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unitary circuits for strongly correlated fermions
我们介绍了一个计划,有效地描述纯态的强相关费米子在更高的维度使用酉电路具有因果锥。提出了一种计算局部期望值的局部方法。我们制定了一个动态的重排方案,对应于时间自适应乔丹-维格纳变换,避免非本地字符串操作。这样的重新排序方案的原语被突出显示。费米子幺正电路可以用与自旋情况相同的复杂性来压缩。该计划产生了一个变分描述的费米子模型没有遭受的符号问题。我们给出了$9\times 9$和$6\times 6$费米子晶格模型的数值例子来说明该方法的功能。
2010-05-17 cond-mat.str-el quant-ph
Mean-field embedding of the dual fermion approach for correlated electron systems
为了减少随着系统规模的增加而快速增长的对偶费米子晶格计算的计算成本,我们引入了两个嵌入方案。一种是实费米子嵌入,另一种是对偶费米子嵌入。我们的数值试验表明,实费米子和对偶费米子嵌入方法收敛到本质上相同的结果。Anderson无序和哈伯德模型的应用表明,这些嵌入算法收敛更快的系统规模相比,传统的双费米子方法,无论是单粒子和双粒子数量的计算。
2013-12-06 cond-mat.dis-nn 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
Conserved quantities of SU(2)-invariant interactions for correlated fermions and the advantages for quantum Monte Carlo simulations
在实际计算强关联材料与$d$ -或$f$ -电子的多轨道模型的有效计算是至关重要的。在这里,我们引入了一组SU(2)对称Kanamori哈密顿量的不变量,它允许大规模加速计算的费米轨迹的杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗算法。作为一个应用,我们表明,利用这一组良好的量子数,轨道选择性莫特跃迁的系统中,多达7个相关轨道的研究变得可行。
2012-09-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder-Driven Non-Fermi Liquid Behavior of Correlated Electrons
系统偏离标准费米液体行为已被广泛观察到,并记录在几类强相关金属。对于许多这样的系统,越来越多的证据表明,异常行为很可能是由淬火无序和强电子关联的相互作用引发的。在这篇评论中,我们提出了一个广泛的概述,这种无序驱动的非费米液体行为,并讨论了各种例子中的异常已被详细研究。我们描述了它们在实验中观察到的现象学方面,以及试图解开它们微观起源的当前理论方案。
2005-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Cumulant $t$-expansion for strongly correlated fermions
本文用一个系统的非微扰方法计算了一类强关联费米子模型的基态能量。该计划包括:(a)自动计算模型哈密顿量的累积量的方法;(b)利用Horn和Weinstein提出的$t$展开式计算基态能量的方法[Phys. Rev. \textbf{30},1256(1984)],并采用外推到$t\rightarrow\infty$的新方法。作为应用的例子,精确计算了无自旋费米子模型的所有八阶累积量,并得到了一维、二维和三维模型的基态能量的收敛逼近序列。
2015-10-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The interplay between flattening and damping of single particle spectra in strongly correlated Fermi systems
发展了强关联费米系统中导致单粒子自由度重排的特殊相变--费米子凝聚的自洽理论。超过相变点,单粒子谱被证明是平坦的。本文研究了$T\to 0$单粒子谱的平坦化和衰减之间的相互作用。发现单粒子态的宽度$γ(ε)$与$ε$在很宽的能量范围内线性增长,就像在边缘费米液体中一样。我们的结果为Varma等人关于高温超导体正常态的唯象理论的成功提供了新的认识。
1999-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Superconductivity from Fermi Surface Fluctuations in Strongly Correlated Metals
在量子材料中,具有强相关性的电子往往会局部化,从而导致量子自旋成为低能物理学的基石。当强关联电子与更多弱关联传导电子共存时,多个有效相互作用通道发展并彼此竞争。竞争产生的量子涨落具有很大的光谱权重,与相关的熵达到$R\ln 2$每个electron.Advancing的框架,以了解如何波动的本地时刻影响非常规超导性是紧迫的和具有挑战性的。在这里,我们在重费米子金属的示例性设置中这样做,其中放大的量子涨落以近藤破坏和大到小的费米面涨落的形式表现出来。这些涨落导致了非常规的超导性,其转变温度相对于有效费米温度异常高,达到近藤温标的百分之几。我们的结果提供了一个自然的理解神秘的超导性在主机的重费米子金属。此外,我们的研究结果及其对非常规超导性形成的影响的定性物理基础适用于各种具有强烈费米表面波动的高度相关金属。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A new form of (unexpected) Dirac fermions in the strongly-correlated cerium monopnictides
发现具有新性质的狄拉克费米子已成为凝聚态和材料科学的一个重要前沿。在这里,我们报告了在强关联电子环境中观察到的不寻常的狄拉克费米子态,这是唯一不同于石墨烯和传统的拓扑绝缘体。在强相关的铈离子中,我们发现两组高度各向异性的狄拉克费米子相互渗透,可以忽略不计的杂交,并显示出一个特殊的四倍简并,他们的狄拉克节点重叠。尽管缺乏晶体或时间反转对称性的保护,但这种四重简并在磁性相变中是稳健的。这些实验结果与我们的理论计算的比较表明,所观察到的表面狄拉克费米子产生于体带反转在奇数个高对称点,这是类似于带拓扑描述了一个$\mathbb{Z}_{2}$ -拓扑相位。我们的发现为在强关联半金属中探索新颖的狄拉克费米子物理开辟了一个前所未有的和长期寻求的平台。
2016-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Contraction of fermionic operator circuits and the simulation of strongly correlated fermions
费米子算符回路是具有不同和部分重叠支集的费米子算符的乘积。费米子算符回路(Fermionic Operator Circuit,FOC)的其他元素是部分迹线和部分投影。所提出的框架允许引入已知量子算符电路(QUOC)的费米子版本,这对于强相关d维系统的模拟非常重要:多尺度纠缠重正化模型(MERA),树张量网络(TTN),投影纠缠对态(PEPS)或其无限大小版本(iPEPS等)。FOC的定义后,我们提出了一种方法来合同它具有相同的计算和存储器的要求,作为相应的QUOC,其中所有的费米子运营商被替换为qudit运营商相同的尺寸。一个给定的压缩QUOC的方案与相应的费米子电路的类似方案有关,其中额外的边际计算成本仅来自压缩中间阶段发生的算符模式的重新排序。因此,我们的结果推广了有效的方案模拟d维自旋系统,MERA,TTN,或PEPS的费米的情况下。
2010-01-13 cond-mat.str-el quant-ph
Non-linear quantum-classical scheme to simulate non-equilibrium strongly correlated fermionic many-body dynamics
提出了一个非线性的量子-经典混合方案,用于模拟热力学极限下Bethe晶格中由哈伯德模型描述的强关联费米子的非平衡动力学.我们的方案实现了非平衡态动态场论(DMFT),并使用一个数字量子模拟器来解决量子杂质问题,其参数通过经典计算的反馈回路迭代到自洽性,其中量子门误差可以部分地解释。我们分析了一个例子的情况下,该计划的性能。
2016-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Fermi Machine -- Quantum Many-Body Solver Derived from Correspondence between Noninteracting and Strongly Correlated Fermions
本文基于相互作用与非相互作用费米子的对应关系,提出一种量子机器学习算法,用于求解哈伯德模型,并在4位点系统上成功验证。
2024-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
On the metal-insulator transition in the two-chain model of correlated fermions
利用t-J模型的一个可解极限和两链模型的各种强耦合极限和弱耦合极限处于同一相位,即具有相同的低能性质的事实,研究了关联费米子两链系统中掺杂诱导的金属-绝缘体相变.结果表明,当接近绝缘态(半填充态)时,Luttinger液体参数K ρ取普适值1,这意味着主导的d型超导涨落与相互作用强度无关。讨论了在接近跃迁时,相关性从交叉到绝缘的行为。
1998-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated versus Ferromagnetic State in Repulsively Interacting Two-Component Fermi Gases
自旋为1/2的费米气体是否会随着排斥作用强度的增加而变成铁磁性,这是一个长期存在争议的问题。最近,Jo等人在Science,325,1521(2009)中对该问题进行了实验研究,其中作者声称观察到了铁磁转变。本文的工作是指出实验结果不能区分系统是处于铁磁态还是处于非磁但强短程关联态。铁磁性的决定性实验证明依赖于对铁磁畴的观察。
2009-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nested Fermi surfaces and correlated electronic phases in hole-doped semiconductor quantum wells
我们证明了在空穴-杂质半导体量子阱中存在着新的相互作用效应,这种相互作用效应与掺杂变化时费米表面几何形状的巨大变化有关。我们目前的能带结构计算表明,在$p$型立方半导体中形成的量子阱在由量子阱的宽度$d$设定的临界空穴密度下发展出嵌套费米面。嵌套引起竞争超导和电荷或自旋密度波秩序,我们分析使用微扰重整化群方法。相关相可以通过将空穴密度朝向或远离临界密度调谐来产生或破坏。我们的研究结果建立了$p$型半导体量子阱作为一个平台,新的相关阶段,这可能是精确控制使用静电门控和外部磁场。
2021-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermion- and Spin-Counting in Strongly Correlated Systems
我们将原子计数理论应用于强关联费米系统和自旋模型,这些系统和自旋模型可以用超冷原子来实现。计数分布通常是亚泊松分布,在量子相变时保持平滑,但它们的矩表现出临界行为,并表征系统的量子统计特性。此外,更详细的表征实验可行的空间分辨计数分布。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fermi liquid theory of ultra-cold trapped Fermi gases: Implications for Pseudogap Physics and Other Strongly Correlated Phases
我们展示了如何费米液体理论可以应用到超冷费米气体,从而扩大他们的“模拟”能力,一类感兴趣的问题,多个物理学科。我们介绍的程序测量和计算位置相关的朗道参数。这为解决重要的有争议的问题奠定了基础:(i)理论上,幺正气体的正常状态与费米液体是不可区分的;(ii)具有强排斥接触相互作用的费米系统与铁磁性或局域化有关;这也与$^3$ He及其p波超流性有关。
2010-05-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A proposal for realizing Majorana fermions without external magnetic field in strongly correlated nanowires
本研究提出一种置于自旋单态扩展s波配对超导衬底上的一维强关联费米子链系统,利用强电子关联实现拓扑超导与马约拉纳费米子,无需外磁场,突破了传统平均场方法的限制。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards a Quantum Fluid Theory of Correlated Many-Fermion Systems from First Principles
相关的多费米子系统出现在温暖的致密物质,等离子体激元和超冷原子中的广泛现象中。量子流体力学(QHD)补充了常见的第一原理方法的多费米子系统,使模拟在更大的长度和更长的时间尺度。虽然量子玻姆势是中央QHD,我们说明了它的失败,强扰动。我们通过利用多费米子量子玻姆势将QHD推广到这一领域。这开辟了道路,以更准确的模拟在强烈扰动温暖的致密物质,不均匀的量子等离子体,并在纳米结构表面的尺度无法达到的第一原理算法。多费米子量子玻姆势也可能在发展共形不变宇宙学中有重要的天体物理应用。
2021-04-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.plasm-ph
On Fermionic Shadow Wave Functions for strongly-correlated multi-reference systems based on a single Slater determinant
我们证明了将影子波函数推广到费米子系统有助于精确计算强关联的多参考系,如拉伸H2分子。这一发展极大地扩展了电子结构计算的范围,并且使得仅使用单个斯莱特行列式就能够有效地恢复静态相关能。
2015-01-07 cond-mat.str-el nucl-th physics.chem-ph
Thermodynamic properties of correlated fermions in lattices with spin-dependent disorder
受超冷原子在光晶格中实验可能性的快速增长的启发,我们研究了关联晶格费米子在外部自旋相关随机势存在下的热力学性质。相应的模型,一个哈伯德模型与自旋相关的本地随机势,内动态平均场论求解。这使我们能够全面地了解该系统的热力学性质。特别是,我们表明,对于一个固定的费米子总数自旋相关的障碍诱导的磁极化。极化系统的磁响应不同于常规无序系统的磁响应。
2013-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Extremely Correlated Fermi Liquids
本文提出了含$U\to \infty$的极端关联费米液体(ECFL)理论。该液体具有进一步被封装的潜在费米液体(FL)格林函数。该理论导致两个平行的方程层次,允许迭代近似在一定的参数。光谱函数的初步结果显示了一个广泛的背景和一个独特的$T$依赖左偏。FL格林函数的平均非弹性是一个重要的能量尺度$Δ(\vec{k},x)$,它对光电子能谱有着深刻的影响。一个二元性被确定,其中一个明显的损失的相干性的ECFL的结果从一个过于尖锐的FL。
2011-08-08 cond-mat.str-el hep-th math-ph