Quantum antiferromagnetism and high $T_C$ superconductivity: a close connection between the t-J model and the projected BCS Hamiltonian
通过分析t-J模型及其与Gutzwiller投影BCS哈密顿量的关系,从理论上研究了量子反铁磁性与高$T_C$超导性之间的联系.在通过精确对角化进行数值证实后,分析表明,在半填充时t-J模型的基态(即,二维反铁磁海森堡模型)完全等价于具有强配对的Gutzwiller投影BCS哈密顿量的基态。结合高波函数重叠之间的基态的t-J模型和投影BCS哈密顿量在中等掺杂,这种等价性提供了强有力的支持,在t-J模型的超导性的存在。投影BCS哈密顿量的基态与Anderson的共振价键态(即,投影BCS基态)。
2006-01-02 cond-mat.str-el
Enhancement of superconductivity due to kinetic-energy effect in the strongly correlated phase of the two-dimensional Hubbard model
研究了二维空间中哈伯德模型强关联相关联对态的动力学性质。我们采用优化变分蒙特卡罗方法,其中我们使用改进的波函数$ψ_λ= e^{-λK}ψ_G$的Gutzwiller波函数$ψ_G$与$K$是动力学部分的哈密顿量。Gutzwiller-BCS态是稳定的势能驱动的超导,因为库仑相互作用能降低,而动能增加,在这个状态。与此相反,我们表明,在$ψ_λ$ -BCS波函数$ψ_{λ-BCS}= e^{-λK}P_Gψ_{BCS}$,库仑能量增加,而不是动能降低的库仑排斥相互作用$U$是大的强关联相。关联超导态是由动能驱动的对态实现的,这表明动能效应增强了超导性。
2021-05-15 cond-mat.str-el
Failure of Gutzwiller-type wave function to capture gauge fluctuations: Case study in the Exciton Bose Liquid context
从粒子方法在奇异量子相的研究中得到了广泛的应用。一个完整的描述超出平均场也包含动力学规范场,而一个简化的程序考虑Gutzwiller投影的试验状态。我们应用这一点的背景下,实现所谓的激子玻色液体(EBL)相位和Gutzwiller波函数对一个准确的EBL波函数的环交换的玻色子模型。我们求解了部分子规范理论,并指出空间规范场的动力学涨落是获得定性精确的EBL描述所必需的。相反,仅仅是Gutzwiller投影导致了一个在长波长性质上有细微差异的状态,因此表明Gutzwiller波函数通常可能无法捕获长波长物理。
2010-12-16 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of the Gutzwiller-projected BCS Hamiltonian: Phase Fluctuations and the Pseudogap
高温超导中最突出的问题之一是欠掺杂区域中赝能隙相的性质,特别重要的是相位涨落的作用。Gutzwiller投影BCS哈密顿量是高温超导的一个有用的模型,这是由于在半填充时精确映射到海森堡模型,并且通常在中等掺杂时与t-J模型非常密切的联系。我们发展了具有就地排斥作用的d波BCS哈密顿量$U$的动力学平均场论,物理上施加部分Gutzwiller投影。对于结果,确定了两个赝能隙能量尺度:一个与裸配对间隙的单重态形成和其他与本地相位相干。由态密度的相干峰确定的实际超导能隙显示出由$U$引起的裸值的强重整化。
2007-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Properties of Gutzwiller wave-functions for multi-band models
我们利用Bünemann,Weber和Gebhard [Phys. Rev. B 57,6896(1998)]引入的广义Gutzwiller波函数,分析了在无限维中包含多重态交换分裂的多带哈伯德模型中的Mott跃迁。我们还提出了一个扩展的变分波函数帐户对称性破缺阶段,这仍然允许一个精确的分析处理。我们的分析揭示了变分波函数的一些缺点,在我们看来,这意味着Gutzwiller型的波函数不能正确地捕捉准粒子性质接近莫特过渡。
2003-04-08 cond-mat.str-el
High-temperature superconductivity in the Hubbard model: Gutzwiller wave-function solution
本文给出了Gutzwiller波函数的系统图解展开式(DE-GWF),并用于描述最近邻(次最近邻)电子转移振幅为t(和t ')的二维哈伯德模型中超导(SC)基态。该方法在数值上非常有效,并允许作为所有相关参数(U,δ,t ')的函数的相图的详细分析和动能驱动的配对区域的确定。SC态只出现在大量的相互作用中,U/t > 3,而对于不太大的空穴掺杂,t' = 0.25 t时δ< 0.32;这个上临界掺杂值与铜氧化物高温超导体的实验结果吻合得很好。我们还得到了SC态的其它重要特征:(i)在最佳掺杂附近,费米面处的SC能隙类似于$d_{x^2-y^2}$波,对这种状态的修正来自于较长的配对范围;(ii)节点费米速度几乎是掺杂的常数,与实验结果定量一致;(iii)对于低掺杂和强相互作用,SC转变由动能降低驱动。
2013-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Approximation schemes for the study of multi-band Gutzwiller wave functions
Gutzwiller能量泛函的最小值取决于在变分状态中考虑的参数的数量。对于三轨道哈伯德模型,我们发现,经常使用的对角矩阵是非常准确的高对称性的情况下。对于较低的对称性,由晶体场分裂或自旋轨道耦合引起的,最一般的和对角的Gutzwiller Ancestor之间的能量差异可能是相当显着的。我们讨论的近似方案,可用于多频带的情况下,最小化的一般Gutzwiller能量泛函是太苛刻的数字。
2016-04-04 cond-mat.str-el
Gutzwiller-correlated wave functions for degenerate bands: exact results in infinite dimensions
我们引入Gutzwiller相关波函数,用于一般多带哈伯德模型的变分研究。我们建立了一个图解的形式主义,使我们能够评估分析基态性质的限制,无限的空间维度。在这个极限内的Gutzwiller近似最近得到的结果被认为是成为这些波函数的准确。我们进一步表明,从玻色子平均场论的简并带成为变分控制在零温度在无限维。最后,我们简要地评述了强关联电子系统中Anderson跃迁的变分方法。
1997-04-04 cond-mat.str-el
Tunnelling matrix elements with antiferromagnetic Gutzwiller wave functions
我们使用一个广义Gutzwiller近似(GA)阐述评估矩阵元素与部分投影波函数和以前应用于均匀系统。本文研究了反铁磁(AFM)电子系统的单粒子(空穴)投影激发,得到了相应的隧穿几率。我们的分析近似的准确性和可靠性进行了测试,使用变分蒙特卡罗(VMC)。与实验结果可能的比较也进行了讨论。
2010-10-25 cond-mat.str-el
Time-dependent Gutzwiller simulation of Floquet topological superconductivity
本研究通过时间依赖Gutzwiller近似模拟Floquet t-J模型,发现圆偏振激光可诱导d+id拓扑超导相,且在低频下能以更低激光强度实现实验可观测的拓扑带隙。
2023-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robust $s\pm$ Superconductivity in a Two-Band Hubbard-Fr{ö}hlich Model of Alkali Doped Organics
强电子-电子排斥对规则的电子-声子$s$波超导性的破坏作用是一个标准的原则。尽管如此,越来越多的化合物,如富勒烯和最近的碱掺杂的芳香族化合物表现出% $s$波或可能的$s$波超导性,尽管非常窄的频带和非常强的电子排斥。在这里,我们探索超导解决方案的模型哈密顿的启发,碱掺杂芳烃的电子结构。该模型是一个两个网站,两个窄带金属与一个单一的intersite声子,导致吸引介导的,两个序参量超导。最重要的是,该模型包括一个排斥的现场哈伯德$U$,其对超导电性的影响,我们研究。从平均场出发,我们发现$s \pm$超导是存在$U$的最佳解,其影响被两个序参量的相反符号所抵消。随后的相关Gutzwiller研究是必要的,因为没有电子相关,超导态在这个模型中将被具有较低能量的反铁磁绝缘态所取代。Gutzwiller关联降低了金属态的能量,其结果是$s \pm$超导态被稳定,甚至对于小Hubbard $U$被加强。
2014-09-01 cond-mat.str-el
Exact analytic results for the Gutzwiller wave function with finite magnetization
我们给出了Hubbard型模型在磁化强度m为非零值时Gutzwiller变分波函数的基态性质的解析结果。在D=1维近似自由的评价是可能的适当的典型变换和Umklapp过程的分析。我们计算的双重占领和动量分布,以及其在费米面的不连续性,为任意值的相互作用参数g,密度n,和磁化强度m。这些量决定了对于任何对称的、单调增加的色散函数k_k的一维哈伯德哈密顿量的期望值。特别是对于最近邻跳跃和密度远离半填充的Gutzwiller波函数被发现预测足够大的相互作用U的铁磁行为。
2001-11-02 cond-mat.str-el
The Gutzwiller wave function as a disentanglement prescription
Gutzwiller变分波函数对应于热演化算符的一个特殊解纠缠,并且只在非相互作用系统的费米能U<<kT<<E_F的温度范围内物理上一致.对应关系的建立不使用Gutzwiller近似。它提供了一个系统的程序扩展到强耦合制度的anananterior。这是进行到无限的顺序在一个占主导地位的类的分解。计算表明,抑制双占领的经典思想是取代在低温下的量子RVB类条件,其中涉及在相邻网站的相位。低能量的现象进行了讨论,根据这一结果。
2004-10-09 cond-mat.str-el
Gutzwiller-Correlated Wave Functions: Application to Ferromagnetic Nickel
铁磁性镍是最著名的铁族金属,其实验电子性质与密度泛函理论的预测之间存在显著差异。在这项工作中,我们详细地表明,最近发展的多带Gutzwiller理论提供了一个很好的描述准粒子能带结构的镍。我们得到正确的交换分裂,我们重现实验费米面拓扑结构。得到了正确的易磁化轴(111)方向和正确的磁各向异性量级,并再现了实验观察到的磁矩沿(001)轴取向时费米面拓扑的变化。除了数值研究,我们给出了一个更大的类变分波函数比以前的调查分析推导。特别是,我们涵盖的情况下,超导多带晶格系统。
2005-03-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism, charge density wave, and d-wave superconductivity in the extended $t$--$J$--$U$ model: role of intersite Coulomb interaction and a critical overview of renormalized mean field theory
本文第一部分利用统计一致的Gutzwiller近似(SGA)研究了强关联电子的$t$ - $J$-$U$ - $V$模型中反铁磁态、电荷密度波态和超导态的稳定性。我们集中在稳定的CDW相的作用的位间库仑相互作用项$V$。特别是,我们表明,电荷排序出现在有限的空穴掺杂范围$δ$的$V$的临界值以上。$V$项对SC和AF相位的影响是强相互作用抑制SC,而AF顺序不受其存在的显著影响。在第二部分中,单独的计算的情况下,纯SC相已进行了扩展的方法(Gutzwiller波函数,DE-GWF的图形扩展),以分析的影响,位点间的库仑排斥SC相的高阶修正,包括超出SGA方法。在附录中,我们讨论了当考虑AF或CDW阶时,在重整化平均场理论中与Gutzwiller重整化因子选择有关的模糊性。最后,我们简要地概述了现有模型的可能扩展,使SC,AF和CDW状态的平等的基础上的描述。
2018-03-15 cond-mat.str-el
Magnetism and superconductivity in the $t-J$ model of $La_3Ni_2O_7$ under multiband Gutzwiller approximation
本文在多带 Gutzwiller 近似下研究 $La_3Ni_2O_7$ 的双层双轨道 $t-J$ 模型,揭示空穴掺杂诱导的 G-AFM 到 A-AFM 磁态转变、$d_{x^2-y^2}$ 层间超导配对主导及低空穴掺杂区磁超共存,并考察层间跃迁的压力效应。
2024-02-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab initio calculation of atomic solid hydrogen phases based on Gutzwiller many-body wave functions
Ames National Laboratory – US DOE(艾姆斯国家实验室);Iowa State University(爱荷华州立大学)
本研究将两种基于Gutzwiller波函数的从头算多体方法CMRT和GCGM用于原子氢晶相研究,验证了二者均优于DFT,且GCGM精度更高,同时提出加入LDA关联能的CMRT+$E_c$方法可进一步提升与QMC结果的吻合度。
2025-10-03 cond-mat.str-el
The two-leg t-J ladder: a spin liquid generated by Gutzwiller projection of magnetic bands
两条腿海森堡阶梯的基态被确定为RVB型自旋液体,它是由紧束缚带的Gutzwiller投影产生的,每个元格的通量为π。磁振子和空穴激发的显式试验波函数制定的自旋子和holon。
1998-04-17 cond-mat.str-el
Design local spin models for Gutzwiller-projected parton wave functions
本文介绍了一种设计局域自旋哈密顿量的方法,以实现Gutzwiller投影部分子波函数(GPWF)作为其基态。例如,在kagome晶格上,Dirac自旋液体(DSL)态非常接近自旋1/2海森堡模型的真实基态。我们研究了我们应该添加什么样的扰动,以驱动DSL更稳定的手性自旋液体(CSL),价键固体(VBS)或Gutzwiller投影自旋霍尔(GSH)状态。我们计算了这些目标态的GPWFs的两体约化密度矩阵(2-RDM),并将它们与DSL的2-RDM进行了比较。这使我们能够设计出只有两体相互作用的局部自旋模型,可以实现那些有趣的目标状态。我们的结果与最近的数值计算结果非常吻合。我们还研究了kagome格点上自旋为1的系统,设计了能够实现CSL、VBS和SPT态的局域自旋模型。我们的工作为进一步的数值模拟建立了方向性的指导。
2014-07-03 cond-mat.str-el
Low-lying quasiparticle excitations in strongly-correlated superconductors: An ansatz from BCS quasiparticle excitations?
Bogoliubov准粒子在Gutzwiller投影下的BCS波函数中的存在性问题对强关联系统具有重要意义。我们发展了一种用变分蒙特卡罗方法研究Gutzwiller投影BCS波函数的两粒子激发的方法。我们发现,除了d波Cooper配对较强的区域外,Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散可以被Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散定量再现.由于GQP在波腹附近仍然比GBQP具有更高的能量,我们认为GBQP对强关联超导系统中的低能激发提供了一个合理的描述。此外,Gutzwiller的投影和d-波库珀配对之间的密切联系也可能意味着强相关性在铜酸盐的光电子发射实验中所看到的光-波腹二分法中起着重要作用。
2013-03-28 cond-mat.str-el
d-wave Superconductivity, Orbital Magnetism, and Unidirectional Charge Order in the t-J Model
最近的扫描隧道显微镜在两个不同的铜酸盐家庭的超导制度揭示了单向键中心调制的局部电子态密度。受此结果的启发,我们调查调制d波超导共存的电荷域,沿晶轴之一形成的出现。虽然详细的条纹轮廓取决于所使用的Gutzwiller因子的形式,但朝向价键晶体的趋势仍然稳健。我们还发现了密切相关的条纹相起源于交错磁通相,轻掺杂铜酸盐的赝隙相的候选人。
2008-05-15 cond-mat.str-el
Modular matrices from universal wave function overlaps in Gutzwiller-projected parton wave functions
我们实现了通用波函数重叠(UWFO)方法提取模块$S$和$T$矩阵的拓扑顺序Gutzwiller投影部分子波函数(GPWFs)。模块化$S$和$T$矩阵在环面上的简并基态希尔伯特空间上生成$SL(2,\mathbb{Z})$的投影表示,并且可以完全表征2+1D拓扑阶,即准粒子统计和手性中心荷(直到$E_8$玻色子量子霍尔态)。利用变分Monte Carlo方法计算了GPWF在正方晶格上构造的手征自旋液体(CSL)的$S$和$T$矩阵,证实了CSL具有与$ν=\frac{1}{2}$玻色Laughlin态相同的拓扑序.我们发现,在UWFO的非普适指数可以很小,直接的数值计算是能够适用于相对较大的系统。我们还讨论了其他二维和三维布拉菲格点上GPWFs的UWFO方法。UWFO可能是计算GPWFs拓扑序的一种有效方法。
2014-09-18 cond-mat.str-el
Superconductivity in the doped bilayer Hubbard model
本文用Gutzwiller近似研究了双层哈伯德模型在足够大的层间跳跃下价键晶相的熔化。我们发现,一个超导畴,与序参量$d_{z^2-r^2}$,$z$是层间方向和$r$的层内,是稳定的变化接近半填充的非磁性莫特绝缘体。超导电性存在于半填充的边界处的莫特转变,并从半填充延伸到整个区域,直到临界掺杂,超过临界掺杂,它让位于正常的金属相。这一结果表明,超导性应该是通过取代价键晶体来实现的,至少当每一层都是无限配位晶格并且Gutzwiller近似变得精确时。值得注意的是,同样的行为在两条腿的哈伯德梯子的另一个极端中得到了很好的建立,表明它可能具有相当普遍的有效性。
2009-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon-Holon Recombination in Gutzwiller Projected Wave Functions
在$t-J$模型的从玻色子理论中,Gutzwiller投影可以引起自旋子和holon之间的非平凡关联.我们发现这种关联是导致从属玻色子平均场论和Gutzwiller投影波函数(GWF)之间某些细微差别的原因,其中GWF计算的准粒子权重中的粒子-空穴不对称性是一个特殊的例子。
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly Correlated Superconductivity in Twisted Bilayer Graphene: a Gutzwiller Study
Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Peking University(北京大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室)
使用Gutzwiller变分波函数研究魔角扭曲双层石墨烯中的强关联超导电性,发现强关联超导相在较大U下主导,并识别出小费米液体态作为其母态。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Out-of-Equilibrium Time-Dependent Gutzwiller Approximation
我们回顾了最近提出的Gutzwiller近似的推广,M。Schiro和M. Fabrizio,Phys. Rev. Lett. 105,076401(2010),其被设计为描述相关电子的Gutzwiller型变分波函数的非平衡时间演化。该方法在无限格点配位的极限下严格变分,具有很强的通用性和灵活性,适用于一般的非平衡条件,甚至远远超出线性响应范围。作为应用,我们讨论了半满时单带哈伯德模型的猝灭动力学,该方法预测了临界猝灭以上的动态相变,类似于由含时动态平均场论观察到的急剧交叉。我们接下来表明,在某些情况下,实际上可以定义一个多组态波函数组合的一整套相互正交的Gutzwiller波函数。投影在该子空间中的哈密顿量可以被精确地计算,并且等价于与非相互作用电子耦合的辅助自旋模型,与关联电子模型的从属自旋理论密切相关。古茨威勒近似不过是应用于自旋费米子模型的平均场近似,它显示,对于任何数量的能带和整数填充,自发的$Z_2$对称性破缺可以被识别为莫特绝缘体到金属的跃迁。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Gutzwiller variational theory for the Hubbard model with attractive interaction
研究了负U哈伯德模型的电子和超导性质。为此,我们评估最近推出的变分理论的基础上Gutzwiller相关BCS波函数。我们发现我们的方法和标准BCS理论之间的显着差异,特别是对超导能隙。对于小值的$|U|$,我们推导出解析表达式的序参量和超导能隙,我们比较精确的结果从微扰理论。
2005-03-14 cond-mat.str-el
Exact response functions within the time-dependent Gutzwiller approach
我们调查的适用性,现有的两个版本的时间相关的Gutzwiller近似(TDGA)超出了经常使用的限制无限的空间维度。为此,我们研究了两个站点的哈伯德模型的两个粒子的响应函数,我们可以比较精确的结果和那些来自TDGA。事实证明,只有最近推出的版本的TDGA可以结合一个图形的方法,它允许在有限的尺寸Gutzwiller波函数的评价。对于这种TDGA方法,我们推导出一般单带哈伯德模型的含时拉格朗日。
2014-10-10 cond-mat.str-el
Topological Order in Gutzwiller Projected Wave Functions for Quantum Antiferromagnets
研究了由类BCS平均场态的Gutzwiller投影导出的RVB态的拓扑序。我们提出通过插入$Z_{2}$通量管的平均场态的Gutzwiller投影,在投影RVB态上构造拓扑激发。我们证明了由二分有效理论导出的所有投影RVB态,无论平均场的规范结构如何,在马歇尔符号规则意义下都是正定的,这为这种RVB态中拓扑序的缺失提供了一个普遍的起源.
2006-04-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density matrix renormalization group boosted by Gutzwiller projected wave functions
我们提出用Gutzwiller投影态作为初始化模型来提高二维密度矩阵重整化群(DMRG)的性能。当Gutzwiller投影态选择得当时,DMRG算法可以避免“局部极小”问题,在不增加计算量的情况下,DMRG算法的精度可以提高几个数量级.此外,该方法还可以量化初始Gutzwiller投影态和DMRG扫描后最终收敛态的接近程度,从而揭示Gutzwiller模型是否捕捉到了给定哈密顿量下实际基态的基本纠缠特征. Kitaev蜂窝模型已被利用来演示和基准测试这种新方法。
2021-05-04 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Ground state properties of one-dimensional and two-dimensional Hubbard model from Gutzwiller conjugate gradient minimization theory
我们介绍Gutzwiller共轭梯度极小化(GCGM)理论,一个从头计算量子多体理论计算无限系统的基态性质。GCGM使用Gutzwiller波函数,但不使用通常采用的Gutzwiller近似(GA),这是不准确的主要来源。相反,该理论使用的近似值是基于现场配置的占用概率,而不是近似值,解耦的站点站点的相关性,如在GA中使用的。我们测试的理论在一维和二维的哈伯德模型在各种电子密度,并发现GCGM再现能量和双占领在一个非常小的计算成本与基准数据在合理的协议。
2020-04-20 cond-mat.str-el
Gutzwiller Wave-Function Solution for Anderson Lattice Model: Emerging Universal Regimes of Heavy Quasiparticle States
将最近提出的全Gutzwiller波函数(GWF)的图解展开(DE)技术应用于Anderson晶格模型(ALM)。这种方法允许在有限维系统中用GWF对期望值进行系统的评估。它介绍了结果扩展的基本方式所获得的标准Gutzwiller近似(GA)计划,这是变分精确的,只有在无限维。在DE-GWF方法中,我们讨论了ALM的主要顺磁性质及其与重费米子系统的相关性。我们证明了形成一个有效的,窄的$f$ -带起源于原子$f$ -电子状态,并随后解释这种行为作为一个相互间的$f$ -电子相干性,杂交和库仑排斥的综合效果。这样的功能是不存在的水平上的遗传算法,这是相当于我们的扩展的零阶。形成的杂化和电子浓度依赖性的窄有效$f$带合理化的共同假设,这种分散的$f$水平的CeCoIn $_5$的能带结构的唯象建模。此外,我们表明,新兴的$f$ -电子的相干性导致在一个单一的模型,经常讨论的4 $f$ -或5 $f$ -电子化合物作为单独的模型情况下,在一个自然的方式三个物理上不同的制度。我们将这些制度确定为:(i)混合价态区,(ii)近藤绝缘体边界区,和(iii)当$f$ -电子占据非常接近于$f$电子半填充时的近藤晶格极限,$\langle\hat n_{f}\rangle\rightarrow1$。强调了关联量子液态的非朗道特性。
2015-08-10 cond-mat.str-el
Comparison of two approaches for the treatment of Gutzwiller variational wave functions
在这项工作中,我们分析变分问题出现的Gutzwiller方法强相关系统。这个问题包括两个主要步骤:评估和最小化的基态能量$W$为假定的Gutzwiller波函数(GWF)。我们讨论了可用的方法来评估$W$,特别是最近提出的图解扩展方法。我们比较了现有的两种方法,以尽量减少$W$:标准的方法的基础上有效的单粒子哈密顿量(EH)和所谓的统计一致的Gutzwiller近似(SGA)。在超导相分析的例子中,我们表明,这些方法导致相同的最小值,因为它应该是。然而,SGA方法中的计算更容易执行,并且这两种方法允许对所获得的结果进行简单的交叉检查。最后,我们展示了两种方法来解决从变分过程中产生的方程,以及如何将一个固定数量的粒子的条件。
2014-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller wave function on a quantum computer using a discrete Hubbard-Stratonovich transformation
我们提出了一个量子经典的混合方案,用于实现非酉Gutzwiller因子使用离散的Hubbard-Stratonovich变换,这使我们能够表示的Gutzwiller因子作为一个线性组合的酉运营商只涉及单量子比特旋转,在成本的总和在辅助领域。为了在辅助字段上执行求和,我们引入了两种具有互补功能的方法。第一种方法采用线性组合幺正电路,这使得人们能够在量子计算机上概率地准备Gutzwiller波函数,而第二种方法使用重要性采样来估计随机可观测量,类似于经典计算中的量子蒙特卡罗方法。半满费米-哈伯德模型的数值模拟结果表明,所提出的方案。此外,我们使用一个真实的量子器件进行了量子模拟,证明了所提出的方案可以准确地再现两个站点的费米-哈伯德模型的基态能量的误差酒吧。
2022-04-14 cond-mat.str-el quant-ph
Real-space variational Gutzwiller wave functions for the Anderson-Hubbard model
用部分投影Gutzwiller变分波函数描述费米子无序相互作用系统的基态。我们比较了几种不同的变分基态与无序一维链的精确基态,目标是确定一组最小的变分参数,以准确地描述空间不均匀的电荷密度和自旋相关性。我们发现,对于弱和中间的障碍,它是足够的,包括在产品状态的电荷密度的空间变化,只要屏蔽的障碍潜力占。对于强无序,这个处方是不够的,它是必要的,包括空间非均匀的变分参数。
2009-06-18 cond-mat.other cond-mat.str-el
A Promising Method for Strongly Correlated Electrons in Two Dimensions: Gutzwiller-Guided Density Matrix Renormalization Group
本文综述了Gutzwiller引导的密度矩阵重正化群方法,通过引入Gutzwiller投影波函数作为初始态克服了二维强关联电子系统模拟中的局部极小值问题,显著提升了精度与效率,并展示了其在探索拓扑序等奇异量子相中的应用。
2025-06-28 cond-mat.str-el physics.comp-ph
$U(1)\times U(1)$ Symmetry Protected Topological Order in Gutzwiller Wave Functions
Gutzwiller投影是一种构造多体波函数的方法,它可以携带拓扑序或对称保护拓扑序。然而,一个重要的问题是,以确定是否一个给定的Gutzwiller投影波函数(GWF)进行非平凡的SPT阶,以及该波函数进行的SPT阶。本文数值研究了Kagome晶格上自旋$S = 1$ GWF中的SPT序。利用标准的Monte Carlo方法,我们直接证实了GWF具有(1)短程关联的带隙体,(2)通过非简并基态的平凡拓扑序和零拓扑纠缠熵,(3)通过保护$U(1)\times U(1)$对称性的Hall电导的非平凡$U(1)\times U(1)$ SPT序,(4)对称性保护的无隙边界.这代表了二维玻色子晶格系统中连续对称性保护拓扑序的数值证据。
2014-12-24 cond-mat.str-el quant-ph
Superconductivity in the repulsive Hubbard model
二维排斥哈伯德模型已经被各种方法研究过,从小到大U。具有d波对称性的超导性一直被发现接近半填充。在简要回顾了各种方法之后,更详细地讨论了变分多电子态。这种试验状态是Gutzwiller锚定的自然延伸,并提供了其实质性的改进。
2010-10-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stochastic gradient approximation method applied to Hubbard model
采用Gutzwiller型变分波函数,用变分量子蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型.除了简单的一个网站相关的Gutzwiller波函数,我们使用的形式与最近和次最近邻网站的电子之间的相关性。我们证明了随机梯度近似方法非常适合于变分波函数自由参数的优化。
2001-01-31 cond-mat.str-el
Resonating-valence-bond structure of Gutzwiller-projected superconducting wave functions
Gutzwiller投影(GP)波函数已广泛用于描述阻挫磁体和高温超导体中的自旋液体物理。已知这样的波函数表示共振价键(RVB)类型的状态。在本工作中,我讨论的GP单重超导态的RVB结构与节点的频谱。未掺杂自旋系统的所得状态可以根据晶格的环覆盖上的“路径积分“来描述,从而扩展了RVB状态的已知构造。GP态的拓扑序问题可以用环的统计行为重新表述。在正方形晶格上投影d波态的简单例子表明,环的统计行为通过投影以非平凡的方式重整化。
2006-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact density matrix of the Gutzwiller wave function: II. Minority spin component
密度矩阵,即动量分布的傅里叶变换,是在一维中对Gutzwiller波函数的所有磁化进行解析得到的,排除了每个位置的双重占有。本文的结果补充了前人对多数自旋的密度矩阵的解析推导。推导利用平方波函数的行列式形式,并在粒子坐标上进行多重积分的帮助下的图形表示。在热力学极限下,距离x处的密度矩阵完全由量v_c x和v_s x表征,其中v_s和v_c是Gutzwiller波函数给出精确基态的超对称t-J模型中的自旋和电荷速度。本文的结果给出了零温下所有密度和磁化强度的t-J模型的精确密度矩阵。在动量分布的不连续性,斜率和曲率奇点被确定。通过数值傅里叶变换得到的动量分布与已有的结果吻合得很好。
2007-08-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended Hubbard model with renormalized Wannier wave functions in the correlated state III: Statistically consistent Gutzwiller approximation and the metallization of atomic solid hydrogen
我们扩展了我们以前的方法(Eur. J. B,\textbf{74},63(2010))来通过应用所谓的\emph{statistically consistent Gutzwiller approximation}(SGA)来对关联电子状态和金属-绝缘体转变进行建模,以执行关联状态中的重整化单粒子Wannier函数的自洽计算。在温度T=0时,即使不考虑反铁磁性,到Mott-Hubbard绝缘态的跃迁也是弱的一阶跃迁。计算了引入的自洽磁相关场的大小,并表明在磁均匀状态下会导致小的磁矩。磁场的实际值对Mott-Hubbard局部化阈值附近的金属态特性影响较小。对简立方晶格上的扩展哈伯德模型进行了全面的分析,分析了重整化1 s型Wannier函数的物理性质随晶格参数的演化.所选物理性质的量子临界标度分析作为晶格常数$R\rightarrow R_c=4.1 a_0$的函数,其中$R_c$是金属-绝缘体转变的临界值,$a_0=0.53 Å$是玻尔半径。估算了固态原子氢金属化的临界压力为$\sim 10^2 GPa$。
2014-07-03 cond-mat.str-el
Instability of the chiral d-wave RVB state for the Heisenberg model on triangular lattice and an improvement of the Gutzwiller approximation
通过变分蒙特卡罗模拟,我们发现三角格点上海森堡模型中的d波RVB配对可以用一个双分量序参量来描述。平均场论预言的完全带隙的手征d波RVB态是d波对的二维表象空间中唯一的变分能量极小值,但实际上它是一个局部极大值,真正的能量极小值是由具有线节点的非手征$d_{xy}$态达到的.我们还发现,通常的Gutzwiller近似,它享有巨大的成功,为正方形晶格系统,失败严重的三角形晶格作为系统固有的几何挫折的结果。提出了一种改进的Gutzwiiler近似,并发现它比通常的近似有更好的结果。
2010-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller variational approach to the two-impurity Anderson model at particle-hole symmetry
研究了粒子-空穴对称性下双杂质Anderson模型(TIAM)的Gutzwiller关联波函数随杂质间距${\bf R}$的变化.我们的变分状态是通过应用Gutzwiller多粒子相关器的单粒子产品状态。我们确定的最佳单粒子产品状态完全变分从一个有效的非相互作用TIAM,包含一个直接的电子转移杂质之间的变分自由度。对于杂质上的电子之间的大哈伯德相互作用$U$,杂质自旋经历与$V^2/U$成比例的海森堡耦合,其中$V$参数化原位杂化的强度。对于小哈伯德相互作用,我们观察到弱耦合杂质。在一般情况下,对于一个三维的简单立方晶格,我们发现不连续的量子相变,分离弱相互作用的杂质小的相互作用,从单重对大的相互作用。
2017-07-18 cond-mat.str-el
Strengthened correlations near [110] edges of $d$-wave superconductors in the t-J model with the Gutzwiller approximation
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
研究通过Gutzwiller近似揭示了$d$-波超导体在[110]边缘处的相关性增强及超导性削弱现象。
2025-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott Transitions and d-wave Superconductivity in Half-Filled-Band Hubbard Model on Square Lattice with Geometric Frustration
本文用优化(或关联)变分Monte Carlo方法,研究了正方晶格上含对角跳跃项(t ')的半满带哈伯德模型中Mott跃迁和dx ~ 2-y ~ 2波超导(SC)的机制.在试验波函数中,除了Gutzwiller投影外,还引入了双光子-holon束缚效应。我们主要研究d波单重态和投影费米海。在这两种波函数中,对于任意的t '/t,与磁序没有直接关系的一阶Mott跃迁发生在约为带宽的U=Uc处。这些跃迁起源于一个doublon与一个holon的结合或解结合。d-波SC出现在Uc正下方的窄范围内。强d波超导关联必然伴随着反铁磁关联的增强,SC的强度随着t '/t的增大而减弱。
2006-11-10 cond-mat.str-el
Approximate solution of variational wave functions for strongly correlated systems: Description of bound excitons in metals and insulators
一个近似的解决方案,类似于Gutzwiller近似,提出了Baeriswyl和Baeriswyl-Gutzwiller变分波函数。确定了一维哈伯德模型的相图随相互作用强度和粒子密度的变化关系。对于Baeriswyl波函数,在半填充处发现金属-绝缘体转变,其中金属相($U<U_c$)对应于Hartree-Fock解,绝缘相是由束缚激子产生的有限双占据相。这种转变可以被看作是Brinkman-Rice转变的“逆”。接近但远离半填充,$U>U_c$相显示有限的费米台阶,以及源自束缚激子的双占据。当填充从半填充改变时,束缚激子被抑制。对于Baeriswyl-Gutzwiller波函数,在半填充时,发现了相关金属态和激子绝缘态之间的金属-绝缘体跃迁,远离半填充时,束缚激子比Baeriswyl波函数更快地被抑制。
2010-09-04 cond-mat.str-el
Spin Liquid and Superconductivity emerging from Steady States and Measurements
本研究证明一类Lindbladian演化稳态与强局域测量系综可映射为加倍希尔伯特空间的Gutzwiller投影波函数,可构建代数自旋液体,预测部分初始态会涌现对应超导的U(1)对称破缺,并设计了实验方案。
2025-02-14 cond-mat.str-el quant-ph
Gutzwiller-projected wave functions for the pseudogap state of underdoped high-temperature superconductors
最近的实验表明,费米面重构和多个费米口袋是欠掺杂高温铜氧化物超导体的重要共同特征。相关的理论工作[Phys.Rev.B79,134512(2009)]已经证明,在欠掺杂的铜酸盐中观察到的许多标志性现象自然地出现在成对的电子袋与未成对的空穴袋共存的情况下。我们提出古茨威勒投影波函数来描述这两个流体状态以及在其附近的两个竞争状态。有人认为,从这些波函数构造的赝能隙态可以选择在有限的温度下,由于自旋涨落的能量。
2011-07-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller wave function on a digital quantum computer
通过数字量子计算机确定量子多体系统的基态依赖于一个充分有根据的猜测的初始化。系统越大,这一要求就越严格。因此,在量子硬件上准备物理动机的ansätze对于在相关电子的模拟中实现量子优势是重要的。本着这种精神,我们介绍了Gutzwiller波函数(GWF)的数字量子模拟的费米-哈伯德模型的背景下。我们提出了一个量子例程来初始化GWF,它包括两个部分。在第一个,非相互作用的状态与$U = 0$限制的模型准备。在第二种情况下,通过向每个晶格位置添加辅助量子比特来执行从波函数中选择性地移除具有双占据位置的状态的非幺正Gutzwiller投影,在$|0\rangle$状态中对其的测量证实了投影的进行。由于其非确定性的性质,我们估计的成功率的算法生成的GWF作为一个功能的晶格尺寸和相互作用强度$U/t$。讨论了量子线路度量的标度及其在一般量子模拟算法中的集成。
2021-03-29 cond-mat.str-el quant-ph
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象,包括金属性,超导性和磁性,在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中,例如石墨烯,通过施加面内应变,原子键长可以改变10%以上,即,而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数(GWF)和Gutzwiller近似(GA)的不同变形,研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变,得到了电子临界哈伯德排斥($U$)的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的,和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子,假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明,石墨烯,虽然停留在半金属相,即使在极高的单轴应变,可能会显示出可测量的签名的电子相关性,如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Neural Gutzwiller-projected variational wave functions
变分波函数已经使与理解物质的新相有关的特殊科学突破成为可能。例子包括巴丁-库珀-施里弗超导理论,通过劳克林态描述分数量子霍尔效应,以及费曼对液氦中大尺度量子效应的变分理解。最近,Gutzwiller投影波函数,通常从费米子自由度构造,已被用来检查量子自旋模型中存在的竞争相互作用,其中没有自发对称性破缺和分数激发的奇异相可能存在。在这项工作中,我们研究了上述的费米子波函数补充神经网络,特别是与所谓的限制玻尔兹曼机(RBM),以提高其准确性,并获得可靠的近似通用自旋模型的基态。特别是,我们将我们的神经增强费米子结构的磁有序和无序相的描述日益复杂,包括基态显示非平凡的符号结构的情况下。尽管RBM态对具有特别简单符号结构的Néel态更为有效,但它在预期具有复杂符号结构的高度阻挫区域中提供了对原始费米子态的显着改进,从而通过神经Gutzwiller投影变分波函数为理解晶格上的强相关自旋模型开辟了道路。
2019-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Correlation-driven multigap d-wave superconductivity in Anderson lattice model
本文给出了二维Anderson晶格模型的Gutzwiller波函数解,得到了具有$d_{x^2-y^2}$波对称性的关联驱动多能隙超导基态.结果与重费米子超导体CeCoIn $_5$的主要性质一致。我们认为配对机制是普遍的,因此适用于其他铈基重费米子化合物。此外,SC状态下的动能增加,对于高温超导体也是如此。
2015-10-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Embedding Paired Free-Fermion Gaussian States into Gutzwiller-Projected Bardeen--Cooper--Schrieffer Wave Functions
Sophia University(上智大学)
该研究以一维横场伊辛模型为例,将特定配对费米子高斯态嵌入投影BCS波函数,为不可积模型的变分蒙特卡罗研究提供可控初始态。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph