Bethe Ansatz Solutions and Excitation Gap of the Attractive Bose-Hubbard Model
研究了无规介质中定向高分子一维吸引玻色-哈伯德哈密顿量的基态和第一激发态之间的能隙。激发能隙Δ通过两粒子和三粒子扇区中的哈密顿量的精确对角化以及两粒子扇区中的精确Bethe Anglands解获得。发现动态指数z为2。然而，在尺寸L的中间范围内，其中UL~O（1），U是吸引相互作用，有效动力学指数显示出异常峰值，对于两粒子和三粒子扇区分别达到2.4和2.7的高值。反常行为与第一激发态能量的符号变化有关。在两粒子部分，我们使用Bethe Answer解来获得作为标度变量UL/π的函数的有效动力学指数。连续统版本，即有吸引力的δ函数玻色气体汉密尔顿量，可以通过具有适当量子数的Bethe Ansatz积分，但量子数的分布通常未知。量子数提出的第一激发态，并确认为任意数量的粒子的数值。
2001-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Targeting excited states in all-trans polyenes with electron-pair states
限制在电子对态的波函数是强关联系统的有前途的模型。具体来说，对耦合簇双（pCCD）的ananterior使我们能够准确地描述键的解离过程和重元素含有多个准简并单粒子态的化合物。在这里，我们扩展的pCCD方法模型激发态使用的运动方程（EOM）的形式主义。由于pCCD的团簇算符仅限于电子对激发，EOM-pCCD允许我们仅针对激发的电子对态。为了模拟EOM-pCCD中的单激发态，我们修改了EOM-pCCD的组态相互作用模型，使其也包含单激发态。我们提出的模型代表了一个简单的和具有成本效益的替代传统的EOM-CC方法来研究单激发电子态。激发态模型的性能进行评估对最低的躺激发态的铀酰阳离子和两个最低的躺激发态的全反式多烯。我们的数值结果表明，EOM-pCCD包括单激发是一个很好的起点，以目标单激发态。
2019-04-30 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Non-Abelian quantized Hall states of electrons at filling factors 12/5 and 13/5 in the first excited Landau level
本文给出了在填充因子为12/5和13/5的环面几何中，考虑库仑相互作用和非零厚度效应的第一激发（n=1）朗道能级电子的基态的大量数值计算结果。在一个区域，包括这些实验相关的值，我们发现，能谱和与审判状态的重叠支持以前的假设，该系统是在非阿贝尔k = 3液相，我们在以前的论文中介绍。
2006-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge Physics of the Quantum Spin Hall Insulator from a Quantum Dot Excited by Optical Absorption
量子自旋霍尔绝缘体的无间隙边缘模式形成螺旋液体，其中沿着边缘的运动方向由电子的自旋取向确定。为了探索这些边缘状态的Luttinger液体物理和它们与磁性（近藤）杂质的相互作用，我们考虑一个设置，其中螺旋液体隧道耦合到半导体量子点，这是由光吸收激发，从而诱导有效的量子猝灭的隧道。在低能量下，吸收光谱由幂律奇异性主导。相应的指数与相互作用强度（Luttinger参数）直接相关，并且由于量子自旋霍尔边缘的独特性质，可以使用边界共形场论精确计算。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Meron ground states of quantum Hall droplets
我们认为，拓扑meron激发，这是在一个强耦合阶段（绑定在对）在无限量子霍尔铁磁体，成为deconfined在有限大小的量子霍尔系统。虽然有效地为较大的系统的重子能量的增长与系统的大小，当旋磁比是小的重子成为最低的躺在一个量子霍尔液滴状态。这是由于在重子结构中建立的多体相关性使相互作用能最小化的结果。我们证明了这一点，通过使用平均场ansatzes的介子波函数。与以前的工作相比，ansatzes将使我们能够考虑更大的系统尺寸[A。Petkovic和M.V.Milovanovic，PRL 98，066808（2007）]，其中引入了到meron中的分馏。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analytic results of the excited electronic states at $\upsilon=1/3$ and the Laughlin-Jain microscopic wave function approaches
本文研究了强磁场作用下低温冷却的二维电子气体的性质。我们报道了基态能量的精确分析结果。结果是系统的$N_{e}=10$电子计算的整数量子霍尔效应（IQHE）制度在填充因子$\upsilon=1$。为了完成计算，我们使用了复极坐标法。注意，对于具有任意值的$N_{e}=2$到$10$粒子的有限电子系统，量子霍尔体系中的电子系统在很大程度上依赖于圆盘几何。我们的分析计算结果与Ciftja [Ciftja O.，数学物理杂志，2011，52，122105]，其中获得了贝塞尔函数的乘积的某些积分的表示。最后，我们研究了几个体系在$\upsilon =1/3$上激发态的复合费米子能量，以及分数量子霍尔效应与量子霍尔效应的对应关系。
2019-06-27 cond-mat.str-el
Efficient neural-network based variational Monte Carlo scheme for direct optimization of excited energy states in frustrated quantum systems
我们研究的适用性的价键基相关器的产品状态anananimals，相当于限制玻尔兹曼机量子人工神经网络animals，和变分蒙特卡罗方法直接优化激发能态研究强关联和挫折的量子系统的性能。通过随机最小化能量本征态的变分函数来找到能量本征态，该变分函数允许在不知道较低能量状态的情况下直接优化特定能量状态。这种方法结合了大量的张量网络或人工神经网络的anomorphic波函数，然后允许进一步深入了解量子相位和相变在各种强相关的模型，考虑这些系统的性质超出了基态的属性。该方法一般适用于任何维数，且无符号不稳定性。我们考虑的一个例子是正方形晶格J1-J2反铁磁海森堡模型。由于该模型与高温超导材料中反铁磁有序的消失密切相关，并且在J2/J1 = 0.5附近的高阻挫区系统的性质仍没有一致的看法，因此该模型是阻挫量子磁学中研究最多的模型之一。对于J_1-J_2模型，我们在价键基上用双格点算符表示变分近似，计算了在J_2/J_1 = 0.5附近的高阻挫区的最低能量本征态，其中系统具有顺磁相。我们发现，我们的结果是在良好的协议与以前得到的结果，证实了该方法的适用性，研究挫折自旋系统。
2020-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Beyond paired quantum Hall states: parafermions and incompressible states in the first excited Landau level
普费曼量子霍尔态可以看作是自旋极化电子或复合费米子的配对，通过找到具有k+1体相互作用的某些哈密顿量的精确基态来推广，对于所有整数k > 0。这些态的波函数非常简单，涉及k粒子簇，并且与二维共形场论中的parafermion电流相关。k=2的情况是Pfweian。当k > 1时，这些系统的准粒子激发被期望具有非阿贝尔统计，就像Pfweian的那些。当k=3时，这些基态与第一激发朗道能级电子的（2体）库仑相互作用哈密顿量的基态有很大的重叠，总填充因子为ν=2+3/5，2+2/5。
1998-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
State Counting for Excited Bands of the Fractional Quantum Hall Effect: Exclusion Rules for Bound Excitons
精确的对角化研究表明，在最低朗道能级的相互作用电子的能谱分裂，非微扰，成带，这是负责这个系统的迷人的现象。近自由复合费米子理论已被证明是有效的最低带，从而捕捉低温物理，但它高估了激发带的状态数。我们解释的状态计数的更高的频带在复合费米子与激发复合费米子粒子和它留下的孔之间的无限强的短程相互作用。这种相互作用的形式，我们从微观复合费米子理论，消除配置包含某些紧密结合的复合费米子激子。通过这种修改，复合费米子理论再现了在精确对角化研究中看到的所有定义良好的激发带，对$ν>1/3$的精确计数，以及对$ν\leq 1/3$的几乎精确计数。由此产生的洞察力澄清，几乎自由的复合费米子理论的修正在足够低的温度下并不具有物理意义，从而提供了一个微观的解释，为什么它已被证明是成功的复合费米子费米海的各种属性的分析。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetries and many-body excited states with neural-network quantum states
近年来，人工神经网络已被引入作为一种通用的模型来复杂地表示多体波函数.结合变分蒙特卡罗方法，该方法已被应用于求解哈密顿基态及其能量.在这里，我们提供了这种方法的扩展，研究激发态的性质，在几个多体量子计算的中心任务。首先，我们给出了一个处方，允许目标本征态的（非局部）对称的哈密顿量。其次，我们给出了一个算法，允许计算低的激发态没有对称性。我们证明了我们的方法与限制玻尔兹曼机状态和前馈神经网络作为变分波函数。结果显示一维自旋1/2海森堡模型，和一维玻色-哈伯德模型。当比较可用的精确结果，我们得到了很好的协议的激发态能量的大范围内。有趣的是，我们还发现，对于高能状态，深度网络通常优于浅层架构。
2018-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Variation After Response in Quantum Monte Carlo
我们提出了一种新的方法来模拟电子激发态，克服了一个关键的失败的线性响应理论，允许潜在的基态的激发弛豫。该方法是变分的，具有类似于基态变分蒙特卡罗的成本，并承认开放和周期性的边界条件。我们目前的初步数值结果表明，当配对的Jastrow反对称双子功率anomaly，响应后的变化形式主义提供的准确性与运动方程耦合集群等同的价和电荷转移单激发，同时超越甚至这个非常高的水平的方法的准确性激发具有显着的双激发字符。
2016-05-30 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Dielectric Breakdown in a Mott Insulator: Many-body Schwinger-Landau-Zener Mechanism studied with a Generalized Bethe Ansatz
在一维哈伯德模型下，研究了莫特绝缘体在强电场中介电击穿的非绝热量子隧穿图象，即多体Schwinger-Landau-Zener机制.隧穿几率的计算采用Dykhne-Davis-Pechukas的方法，并将激发态的Bethe-Annesian解解析延拓到非厄米情况.得到了与含时密度矩阵重整化群的一致结果。
2009-11-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quasiparticle Variational Quantum Eigensolver
University of Florida（佛罗里达大学）
本文提出了一种基于动量空间的VQE框架，用于模拟相互作用量子多体系统中的准粒子激发，通过能量优化准确捕捉低激发能谱并验证其与理论结果的一致性。
2025-11-20 cond-mat.str-el quant-ph
Interaction-induced anomalous quantum Hall state on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上相互作用产生的量子反常霍尔相的存在性。对于半填充的无自旋模型，用平均场方法预言了量子反常霍尔相（陈氏绝缘体相）的存在。然而，最近的精确对角化研究的小集团与周期性边界条件没有发现一个明确的迹象，相互作用驱动的陈氏绝缘体相。我们利用精确对角化方法研究了具有开边界条件的小团簇的性质，与以往的研究相反，我们发现了有限尺寸团簇的拓扑相变的明显特征.我们还研究了纠缠元格态（量子产物态）的适用性，以描述系统的基态。在这种方法中，晶格被覆盖有元格，并且基态波函数根据元格系数来写。然后，可以使用变分蒙特卡罗算法来优化加权。利用纠缠元格态方法研究了大尺寸团簇体系的基态性质，结果表明，对于小尺寸团簇，所得结果与精确对角化结果一致。这证实了纠缠元格态描述系统基态的有效性，并进一步证实了在热力学极限下量子反常霍尔相的存在，正如平均场论计算所预测的那样。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
A hybrid approach to excited-state-specific variational Monte Carlo and doubly excited states
我们扩展我们的混合线性方法/加速下降变分蒙特卡罗优化方法的激发态，并研究其在双重激发的功效。除了显示出优越的统计效率相比，线性方法，我们的测试碳二聚体和环戊二烯表现出良好的能量协议与基准方法和实验，分别。我们还证明了通过应用程序到4-氨基苯甲腈的选择性配置相互作用方法，以处理系统中的双激发太大的充分治疗的能力。最后，我们研究了特定状态的方差优化对崩溃到其他状态的方差最小值的稳定性，并发现对称性，抗干扰性和样本量都有作用，以实现稳定性。
2020-12-07 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Microscopic Theory of Skyrmions in Quantum Hall Ferromagnets
本文提出了单层量子霍尔铁磁体中Skyrmions的微观理论。这是一个独特的特点，该系统的数量密度和自旋密度纠缠的内在规定的W $%_{\infty}$代数。Skyrmion和反Skyrmion态分别被构造为空穴激发态和电子激发态的W $_{\infty }$旋转态。它们是自旋织构，伴随着密度调制，降低库仑能量。计算了它们的激发能随塞曼带隙的变化，并与实验结果进行了比较。
2005-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Majorana chiral spin liquid in Mott insulating cuprates
最近在莫特绝缘铜氧化物中检测到的大的霍尔热导率已被归因于手性中性自旋激发。发现具有Majorana激发、Chern数+/-4和大Hall热导率的量子自旋液体是正方晶格上受抑海森堡模型的激发态.使用马约拉纳平均场论和精确对角化，我们探索了两种可能的路线，以实现这种手性量子自旋液体，施加磁场的轨道效应和自旋轨道耦合，目前在铜酸盐。特别是，我们展示了如何只有轨道磁场才允许该拓扑相成为基态，而在Dzyaloshinskiii-Moriya项下，它仍然是马约拉纳平均场的激发态。我们解释了在莫特铜氧化物中观察到的大的热霍尔效应，从它们非常接近到可以由外部磁场诱导的Majorana手性量子自旋液体的过渡。
2021-12-30 cond-mat.str-el
Quantum mechanics of composite fermions
本研究基于Read的偶极子图像建立复合费米子量子力学，含波动方程、波函数拟设、有效哈密顿量微观方法三部分，可演绎构建分数量子霍尔态波函数且与标准理论一致，还可推广至平陈恩能带。
2024-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Mean Field Platform for Excited State Quantum Chemistry
我们提出了一个平均场论的激发态，这是广泛类似的基态Hartree-Fock理论。像Hartree-Fock，我们的方法是确定性的，特定的状态，适用于一个最小的相关的anadministration的变分原理，产生能量稳定点，放松的轨道基础，有一个Fock建立成本缩放，并可以作为相关方法，如微扰理论和耦合簇理论的基础。为了强调这最后一点，我们对我们的平均场的方法与激发态模拟的二阶Moller-Plesset理论，并证明，在水，甲醛，氖，和拉伸氟化锂，所得到的准确性远远超过配置相互作用单打和对手的运动方程耦合集群。
2018-08-25 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Quantum Hall Ground States and Regular Graphs
我们证明了球面上的每一个均匀态本质上都是正则图的叠加。此外，我们还开发了一个基于图形的模拟器来构建具有Jack多项式局部性质的FHQ基态。特别地，我们的图形状态具有$(k,r)$聚类属性。此外，一个子类的建设是可实现的，作为一个模型，修改投影哈密顿的densitive-zero-energy state。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Exact wavefunctions for excitations of the nu=1/3 fractional quantum Hall state from a model Hamiltonian
我们研究了具有开放边界的圆柱几何中的分数量子霍尔态。通过截断电子间的库仑相互作用，我们证明了可以构造无限多个精确的本征态，包括基态、准空穴、准电子和激发态的磁子支。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Insulating and Fractional Quantum Hall States in the N=1 Landau Level
本文报道了二维电子在第一激发朗道能级上的新绝缘相的观测结果。这些状态表现为再入整数量子化霍尔效应，与在nu=7/2和5/2处发展良好的偶数分母分数量子化霍尔态以及在nu=3+1/5和3+4/5处的新奇数分母态一起存在。
2001-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Unified Variational Framework for Quantum Excited States
提出一种基于最小化逆重叠矩阵与哈密顿矩阵乘积迹的新变分原理，无需正交约束即可同时确定多个低能激发态，在多种物理系统与计算平台上验证了其准确性与通用性。
2025-04-30 cond-mat.str-el quant-ph
Adaptive variational quantum eigensolvers for highly excited states
量子多体系统的高激发态是量子动力学和热化研究的中心对象，由于其体积律纠缠内容，挑战了经典计算方法。在这项工作中，我们探讨了潜在的变分量子算法来近似这样的状态。我们提出了一种自适应变分算法，自适应VQE-X，自生成的变分不等式的任意本征态的多体哈密顿量$H$，试图最大限度地减少能量方差相对于$H$。我们基准的方法，将其应用到一个伊辛自旋链与可积和不可积制度，在那里我们计算各种感兴趣的数量，包括总能量，磁化强度密度，和纠缠熵。我们还比较了自适应VQE-X的折叠谱方法的自适应变体的性能。对于这两种方法，我们发现一个很强的依赖性的算法的性能上的选择用于自适应建设的anastrophic的运营商池。特别是，一个运营商池，包括远程两体门加速这两种算法在不可积制度的收敛。我们还研究了变分参数的数量与系统大小的标度，发现指数大量的参数可能是必要的，以近似个人的高度激发态。然而，我们认为，这些方法奠定了基础，使用量子算法来研究有限的能量密度多体系统的属性。
2022-02-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Refining the weighted subspace-search variational quantum eigensolver: compression of ansätze into a single pure state and optimization of weights
本研究改进加权SSVQE算法，提出用最少辅助量子比特将多激发态拟设压缩为单个纯态并优化全局酉旋转，验证其等价于经重要性采样改进的原始SSVQE，还通过数值分析揭示权重对计算精度的影响趋势。
2024-08-13 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Observation of chiral photocurrent transport in the quantum Hall regime in graphene
光激发为研究量子霍尔系统中的非平衡物理提供了强有力的工具。此外，与光激发电荷携带的长度尺度之间的本地探针和全球运输测量。在这里，我们调查的非平衡物理的光激发载流子在石墨烯通过光电流测量在整数量子霍尔制度。我们观察到光电流随费米能级的变化而振荡，揭示了朗道能级的量子化，并且发现光电流的振荡随费米能级的变化而不同.我们的观察定性同意的模型，假设光电流是占主导地位的手性边缘输运的非平衡载流子。我们的实验结果是一致的电子和空穴的手征是相同的费米能级远离狄拉克点，而相反的狄拉克点附近时。
2019-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Liquid-Crystal State of $ν=1/m$ Quantum Hall Effects
在填充因子$ν=1/m$，$m$为奇数时，给出了具有均匀离子背景的二维电子系统的变分基态和激发态波函数，表明了凝聚成液晶态的过程。对于$m=1, 3, 5$，每个电子的基态能量显著低于均匀液态的Laughlin能量。
2005-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalized Unitary Coupled Cluster Wavefunctions for Quantum Computation
我们引入了一个酉耦合团簇（UCC）模型，称为$k$ -UpCCGSD，它是基于一个稀疏广义双（D）算子族，提供了一个可负担的和系统可改进的酉耦合团簇波函数，适合在近期量子计算机上实现. $k$ -UpCCGSD采用对耦合簇双激发算子（pCCD）的指数的$k$乘积以及广义单（S）激发算子。我们比较它的性能，在执行效率和准确性的广义UCC anananesthesia采用全广义SD激励运营商（UCCGSD），以及与标准anesthesia只采用SD激励（UCCSD）。发现$k$ -UpCCGSD显示出量子计算应用的最佳缩放，需要$\mathcal O(kN)$的电路深度，与UCCGSD的$\mathcal O(N^3)$和UCCSD的$\mathcal O((N-η)^2 η)$相比，其中$N$是自旋轨道数，$η$是电子数。我们通过对H $_4$（STO-3G，6- 31 G）、H $_2$ O（STO-3G）和N $_2$（STO-3G）的基态和第一激发态进行经典基准计算，分析了这三种方法的准确性，并与传统的耦合簇方法进行了额外的比较。基态的结果表明，$k$ -UpCCGSD在精度和成本之间提供了良好的权衡，实现了化学精度，而在量子计算机上的实现成本低于UCCGSD和UCCSD。激发态的计算采用正交约束变分量子本征求解器方法。这被认为通常产生比相应的基态更不准确的能量。我们表明，使用…
2019-01-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Understanding the 5/2 Fractional Quantum Hall Effect without the Pfaffian Wave Function
它表明，5/2分数量子霍尔效应的理解可以实现内的复合费米子理论，而不呼吁Pfronan波函数。复合费米子之间的剩余相互作用在建立这个填充因子的不可压缩性中起着至关重要的作用。这种方法的优点是可以进行系统的微扰改进，并产生基态和激发态。然而，它并不以任何明显的方式与非阿贝尔统计有关。
2006-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Fractional Quantized Hall Nematics
我们提出了分数量子化霍尔霍尔态的Landau-Ginzburg理论以及从各向同性分数量子霍尔态到它的跃迁。这证明了Lifshitz-Chern-Simons理论-这被证明是它的对偶-在更微观的基础上，使我们能够计算基态波函数在破缺阶段。在这种物质状态下，霍尔电阻保持量子化，而由于热激发准粒子的纵向直流电阻率是各向异性的。用我们的理论解释了最近在朗道能级填充因子ν=7/3时的实验。
2011-11-02 cond-mat.str-el hep-th
Gap evolution in nu=1/2 bilayer quantum Hall systems
在一定的层间距和层间隧穿范围内，数值研究了双层系统中总填充率为$ν=1/2$的分数量子霍尔态。结果表明，随着层间隧穿速率的增加，基态从二组分态连续地转变为单组分态，而最低激发态则不连续地转变。这一事实解释了所观察到的激活能的不寻常行为，其揭示了作为层间隧穿的函数的向上尖点。考察了基态和准空穴态的一些试探性波函数。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin of fractional quantum Hall neutral modes and "missing states" on a sphere
Basic Science Program, Korea University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术大学基础科学项目）；Kadanoff Center for Theoretical Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡达诺夫理论物理中心）
本研究针对球面上分数量子霍尔系统的中性准粒子，指出其非零自旋会导致能谱中低总角动量态缺失，并将相关观测到的缺失态现象归因于零动量磁转子的自旋2属性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
On the particle excitations in the XXZ- spin chain
我们继续研究了XXZ自旋链的激发态，它对应于虚部等于$π/2$的Bethe Answer方程的复数根。我们提出了粒子-空穴对称性，它将两个不同的赝真空态建立起来的本征态联系起来。我们找到了具有复数根的本征态的XXX-自旋链极限。我们还对XXZ-自旋链的低能激发态进行了讨论。
2013-10-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Exactly Solvable Fermion Chain Describing a $ν=1/3$ Fractional Quantum Hall State
我们引入了一个精确可解的费米子链，它描述了一个超过薄环极限的$ν=1/3$分数量子霍尔（HHH）态。我们的模型的基态对于每个质心都是唯一的，并且它具有矩阵积表示，使我们能够准确计算序参量、关联函数和纠缠谱。我们模型的基态与BCS波函数和自旋为1的量子链具有惊人的相似性。利用矩阵乘积的变分方法，我们解析地计算了激发能隙和在基态下的压缩性消失。我们还表明，上述结果可以涉及到一个$ν=1/2$玻色子的α H状态。
2012-07-03 cond-mat.str-el math-ph math.MP
