Nonequilibrium dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model: A comparison of the nonequilibrium Green functions approach and the density matrix renormalization group method
格点系统中强关联费米子的非平衡动力学在凝聚态和超冷原子-气体社区中引起了相当大的兴趣。虽然近年来实验取得了显着的进展，但仍然需要进一步发展理论工具，以解释非平衡条件和强相关性。例如，基于密度矩阵重整化群（DMRG）方法的时间相关理论量子方法主要应用于一维设置。最近，已经提出了基于非平衡格林函数（NEGF）的费米子膨胀的二维量子模拟[Schluenzen等人，Phys. Rev. B 93，035107（2016）]，其显示出与实验的极好一致性。在这里，我们提出了一个广泛的比较NEGF的方法，数值准确的DMRG结果。结果表明，NEGF是一个可靠的理论工具，在任意尺寸的弱到中等耦合强度，并使长时间的模拟成为可能。这是对DMRG模拟的补充，DMRG模拟在强耦合时特别有效。
2017-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Memory-Efficient Nonequilibrium Green's Function Framework Built On Quantics Tensor Trains
针对晶格模型非平衡现象图解模拟中双时关联函数存储内存需求大的问题，提出基于量子张量链（QTT）的内存高效非平衡格林函数框架，可实现高动量分辨率、更长时间尺度的$GW$与Migdal近似模拟，自洽计算完全基于QTT压缩与相关插值方法。
2025-10-22 cond-mat.str-el
Achieving the Ultimate Scaling Limit for Nonequilibrium Green Functions Simulations
强关联费米子在外部激发后的动力学揭示了极其丰富的集体量子效应。例子是光晶格中的费米子原子、相关材料中的电子和致密量子等离子体。目前，唯一的量子动力学方法，严格描述这些过程中的二维和三维是非平衡格林函数（NEGF）。然而，NEGF模拟由于其$T^3$随模拟持续时间$T$缩放而在计算上昂贵。最近，$T^2$标度实现了广义Kadanoff-Baym模型（GKBA），它大大扩展了NEGF模拟的范围。在这里，我们提出了一种新的方法，GKBA-NEGF模拟是为了$T$，并证明其显着的能力。
2019-11-26 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Efficient grid-based method in nonequilibrium Green's function calculations. Application to model atoms and molecules
本文提出并应用有限元离散变量表示来表示强非均匀量子系统的非平衡格林函数。该方法在数值复杂度、内存资源和计算时间方面非常优于一般基方法。它的灵活性也允许一个准确的表示空间扩展的哈密顿量，从而开辟了一条道路，直接解决的两个时间Schwinger/Keldysh/Kadanoff-Baym方程的空间网格，包括例如在原子中的高度激发态的描述。作为第一个基准，我们在Hartree-Fock近似和第二玻恩近似下计算和表征了He原子、H $_2$分子和LiH分子在一维空间中的基态.由此，基态/结合能，密度和键长的直接解决方案的时间相关的薛定谔方程进行了比较。
2009-10-28 cond-mat.str-el
Finite elements and the discrete variable representation in nonequilibrium Green's function calculations. Atomic and molecular models
在这篇文章中，我们讨论了非平衡格林函数的有限元离散变量表示（FE-DVR）及其对描述强非均匀量子系统的影响。详细地说，我们表明，FEs和DVR的互补功能允许一个显着更有效的解决方案的两个时间Schwinger/Keldysh/Kadanoff-Baym方程相比，一般的基础方法。特别是，FE-DVR的使用导致在计算自能中的基本加速。作为原子和分子的例子，我们考虑的He原子和线性版本的H $_3^+$在一个空间维度。对于这些闭壳层模型，我们在Hartree-Fock和第二玻恩近似下计算了基态性质，并与从少粒子含时薛定谔方程的解得到的精确结果进行了比较。
2009-11-23 cond-mat.str-el
Accelerating Nonequilibrium Green functions simulations: the G1-G2 scheme and beyond
Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Kiel University（基尔大学基尔纳米、表面与界面科学中心）
本文介绍G1-G2方案，通过将Kadanoff-Baymansatz与Hartree-Fock传播子转化为时间局部方程，实现计算复杂度从三次方降低到线性，适用于非平衡GW、T矩阵等高阶自能近似，并展示在Hubbard簇、石墨烯光学激发及离子停止过程中的应用。
2024-02-25 cond-mat.str-el physics.plasm-ph
Nonequilibrium Green's-Function Approach to the Suppression of Rectification at Metal--Mott-Insulator Interfaces
利用非平衡格林函数理论重新研究了金属-莫特绝缘体界面整流抑制效应，该效应以前曾通过含时薛定谔方程的数值解和实际器件上的实验得到证实.一维哈伯德模型用于莫特绝缘体。附着的金属电极的效果被并入自能。在模型中加入了一个标量势，该标量势来源于功函数差并满足泊松方程。对于电子密度，我们将其分解为三个部分。一个是通过将局部态密度与能量积分到电极化学势的中点而获得的。其他的，通过集成较小的格林函数，是由于与电极的耦合，并对应于流入和流出的电子。在莫特绝缘体中，进入的电子和空穴在整个系统上延伸，相对于没有偏压的情况，避免了电荷的进一步积累。这诱导集体电荷传输，并导致整流抑制。
2009-03-20 cond-mat.str-el
Nonperturbative Green's function technique for nonequilibrium steady state
非微扰动力学理论在研究定态量子杂质系统的输运方面具有独特的优势。在这里，我们开发了一种新的方法来获得延迟格林函数表示的预解形式。我们使用海森堡图像，以促进动力学理论，并提出了一个新的系统的方法收集的基向量跨越刘维空间，这是最关键的一步，在获得预解格林函数。我们得到了研究单杂质单库和双库Anderson模型的所有线性无关基向量。后者是一个适当的模型，用于研究近藤现象在稳态时施加偏压。这是理论凝聚态物理中的一个长期课题。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single and double electron emission: combination of projection operator and nonequilibrium Green's function approaches
本文对一般电子系统的单电子发射和关联双电子发射提供了统一的理论处理。使用Feshbach投影方法，通过投影算子选择感兴趣的状态; Feshbach-Schur映射确定发射电子的有效哈密顿量和光学势。另一方面，非平衡格林函数方法被证明是一种互补的方法，并建立了两种方法之间的明确对应关系。对于一个独立的阐述单电子发射的一些结果重新使用这两种形式主义。对关联电子对辐射的研究获得了新的认识和结果：包括有效双电子哈密顿量、Feshbach自能的多体自能显式形式和双粒子流的图解展开。作为图解法的一个例子，我们给出了等离子体激元激发辅助的双粒子发射过程。
2015-04-21 cond-mat.str-el
Krylov-space approach to the equilibrium and the nonequilibrium single-particle Green's function
利用Krylov空间方法，可以计算具有中等大小希尔伯特空间维数的关联费米子模型的零温单粒子格林函数。传统的Lanczos方法包括在第一步中找到基态，然后在第二步中近似哈密顿量的预解式。我们分析了这种近似的字符，并讨论了在时域制定的Lanczos方法的数值精确的变体。将该方法推广到复时间平面上Keldysh-Matsubara轮廓线上的非平衡单粒子格林函数。所提出的方法将是重要的，作为一个精确的对角化求解器的上下文中的自洽或变分集群嵌入计划。对于最近发展起来的非平衡团簇微扰理论，我们讨论了有效的实施，并证明了基于Krylov的求解器的可行性。强局部磁激励耗散到一个非相互作用浴被认为是一个应用的例子。
2011-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electronic Transport in Hybrid Mesoscopic Structures: A Nonequilibrium Green Function Approach
本文提出了一种混合结构的统一输运理论，其中一个受限正常态（$N$）样品通过隧道势垒夹在两个引线之间，每个引线可以是铁磁体（$F$）或超导体（$S$）.通过引入四维Nambu-spinor空间，在Keldysh非平衡格林函数形式下导出了一个通用的电流公式，该公式可应用于各种强关联的混合介观系统，即使在非平衡情况下.这样的公式是规范不变的。我们还证明了一些数量，如化学势，超导体序参量相位和铁磁磁化方向之间的差异，只有它们的相对值出现明确的电流表达式解析。当应用到特定的结构，该公式成为有利于强关联效应的梅尔-温格恩型，并减少到Landauer-Büttiker型的非相互作用系统，如双势垒共振结构，我们研究的详细超出了宽带近似。
2003-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Steady state conductance in a double quantum dot array: The nonequilibrium equation-of-motion Green function approach
利用非平衡格林函数的运动方程方法研究了双量子点阵列的稳态输运。这种流行的技术依赖于不受控制的近似，以获得一个封闭的方程层次，但其准确性受到质疑。重点研究了4种不同的闭包，其中2种是在单量子点系统（Anderson杂质模型）中提出的，并将其推广到双量子点阵列中，发展了2种新的闭包.微分电导的结果进行比较，通过主方程的方法是准确的弱系统引线耦合和高温。虽然所有4个闭包在单量子点的情况下提供了库仑阻塞和其他输运性质的准确描述，但它们在双量子点阵列的情况下不同，其中只有一个开发的闭包提供了令人满意的结果。我们的分析提供了手段，以扩大运动方程技术，以更精细的模型，大型桥梁系统与强大的电子相互作用。
2012-12-30 cond-mat.str-el
Green's functions from real-time bold-line Monte Carlo: spectral properties of the nonequilibrium Anderson impurity model
利用数值精确的实时量子蒙特卡罗方法研究了具有化学势偏置的Anderson杂质模型的非平衡光谱性质。两次关联函数的计算形式适合于非平衡动力学平均场计算。此外，该模型的光谱特性的演变模拟在一个替代的表示，定义了一个假设的，但实验上可实现的弱耦合辅助铅。近藤峰的电压分裂的确认和耦合或栅极淬火后，其形成的动力学进行了研究。这种表示包含有关点的人口动态的附加信息。此外，我们表明，依赖于电压的微分电导给出了一个合理的定性估计的平衡谱函数，但发现显着的定性差异，包括不正确的趋势和虚假的温度依赖性的影响。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's functions approach to strongly correlated few-electron quantum dots
利用非平衡格林函数理论研究了电子-电子散射对少电子量子点平衡性质的影响。基态和平衡态是自洽计算的松原（虚时间）格林函数的空间非均匀量子点系统，其组成的载流子被视为自旋极化。为了包括相关性，戴森方程从Hartree-Fock参考态开始，在守恒（二阶）自能近似中求解，其中对电子-电子相互作用的直接和交换贡献被包括在同一基础上。我们目前的结果为零和有限温度载流子密度，轨道分辨分布函数和自洽的总能量和光谱函数的各向同性，二维抛物约束以及大的各向异性的限制-准一维捕获。对于所考虑的具有N=2、3和6个电子的量子点，分析包括从费米气体/液体（在大载流子密度下）到维格纳分子或晶体行为（在低密度极限下）的交叉。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Predicting nonequilibrium Green's function dynamics and photoemission spectra via nonlinear integral operator learning
针对非平衡量子多体系统KBEs模拟中时间卷积项导致的计算复杂度高、难以长时模拟的问题，提出基于RNN的非线性积分算子学习框架，将时间复杂度从O(N_t³)降至O(N_t)，可准确预测物理可观测量且易并行。
2024-12-09 cond-mat.str-el
Energy flow during relaxation in an electron-phonon system with multiple modes: A nonequilibrium Green's function study
本研究采用非平衡动力学平均场理论研究扩展Holstein模型中电子光激发后的弛豫能量流，发现反向能量流现象，并通过对比不同近似下的能量流，阐明了非平衡分布函数及两种近似的作用局限。
2023-07-24 cond-mat.str-el
Nonequilibrium diagrammatic many-body simulations with quantics tensor trains
针对非平衡格林函数方法长时间计算成本高的问题，本文采用quantics张量链表示压缩格林函数，在二维Hubbard模型二阶弱耦合近似模拟中实现了无精度损失的计算，显著优化了计算量与内存需求的时间增长 scaling。
2023-12-06 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory of a strongly correlated system
本文提出了一种广义动力学平均场方法，用于研究强关联系统在含时外场作用下的非平衡物理。用Keldysh Green函数方法研究非平衡问题。在驱动场频率为ω，波矢为q的情况下，我们导出了一组封闭的自洽方程。我们提出了数值计算结果的本地频率相关的格林函数和自能为不同的值的场振幅的情况下，一个均匀的外场使用迭代微扰理论。此外，推导出了具有驱动外场的哈伯德模型的频率依赖的光学电导率的表达式。
2002-02-04 cond-mat.str-el
Predictor-corrector method based on dynamic mode decomposition for tensor-train nonequilibrium Green's function calculations
提出结合动态模态分解预测与块时间步进校正的求解器，用于QTT-NEGF模拟，在32×32 Hubbard模型中实现t_max=512的稳定传播，超越现有方法。
2025-09-26 cond-mat.str-el
Study of nonequilibrium Kondo phenomenon via nonperturbative dynamical theory
我们发展了一个非微扰动力学理论（NDT）来计算非平衡条件下的延迟格林函数。NDT特别适用于处理强相关系统中的非平衡输运问题。我们应用我们的NDT著名的单杂质安德森模型在平衡，以确定其可行性。然后，我们将其应用到一个系统中的非平衡输运问题与近藤耦合。研究了具有两个金属库的Anderson模型，以理解介观尺寸的单电子晶体管中的近藤峰分裂现象。我们计算的非平衡延迟格林函数，通过使用NDT和分析它在原子极限，其中的新的相干现象，只有在非平衡条件下表现出来，可以用解析的方式来描述。最后，我们构造了一个自洽环来计算延迟格林函数，并给出了由自洽方法得到的谱密度和微分电导的结果。我们的结果解释了实验中观察到的近藤峰分裂的所有特征。一个值得注意的结论是，Kondo峰分裂不是传统Kondo峰的分裂，而是在非平衡稳态条件下产生的新相干峰的分裂。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum many-body states and Green functions of nonequilibrium electron-magnon systems: Localized spin operators vs. their mapping to Holstein-Primakoff bosons
磁性材料中局域自旋的算符在晶格的不同位置上对易，在同一位置上反对易，因此它们既不是费米子算符，也不是玻色子算符。因此，为了构造图解多体微扰理论，自旋算符通常被映射到玻色子算符，其中Holstein-Primakoff（HP）变换是磁电子学和自旋电子学文献中最广泛使用的变换。然而，为了使计算易于处理，HP变换中的算子的平方根被扩展成截断到某个低阶的泰勒级数。这就对截断HP变换在描述局域自旋相互作用或与传导电子自旋相互作用的非平衡动力学时的有效性范围提出了问题。在这里，我们将精确对角化技术应用于费米子的哈密顿量（即，电子）与HP玻色子相互作用与费米子与原始局域自旋算符相互作用的哈密顿量，以比较它们的多体状态和单粒子平衡或非平衡格林函数。在截断的HP变换中，如果不保留大量的项，费米子与HP玻色子相互作用的哈密顿量将给出不正确的基态和电子谱函数。此外，跟踪非平衡动力学的本地化的自旋在较长的时间间隔，需要越来越多的条款截断HP变换。最后，我们证明了最近提出的[M. Vogl等人，Phys. Rev. Research 2，043243（2020）; J. König等人，10，007（2021）]图解的HP变换解决了截断HP变换的麻烦，同时允许我们导出由有限和固定数量的玻色子-玻色子和电子-玻色子相互作用项组成的精确（明显的厄米特）哈密顿量。
2021-07-01 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green Functions Simulations for Large Correlated Systems
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Kiel University（基尔大学理论物理与天体物理研究所）；Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Kiel University（基尔大学基尔纳米、表面与界面科学KiNSIS）
提出δNEGF方法，通过量子涨落表示两粒子关联，实现时间线性标度，将模拟规模扩展至10^4基态，并应用于二维Hubbard模型和石墨烯纳米带异质结构。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Symmetry breaking and restoration using the equation-of-motion technique for nonequilibrium quantum impurity models
量子杂质模型中关联电子动力学的描述通常是在非平衡格林函数形式主义结合适当的近似下描述的。一种常见的方法是基于运动方程技术，通常用于描述动态响应的不同状态。在这里，我们表明，这种方法可能会违反一定的对称性关系，必须履行的定义的格林函数。这些对称性的破坏会导致非物理行为。为了避免这种病态的缺点的运动方程的方法，我们提供了一个计划，以恢复基本的对称关系。举例说明了安德森和双安德森杂质模型。
2012-09-23 cond-mat.str-el
Nonequilibrium perturbation theory of the spinless Falicov-Kimball model
本文对无自旋Falicov-Kimball模型在任意时变但空间均匀电场作用下的非平衡格林函数进行了微扰分析。传导电子的自能是由局域电子-电子排斥力U的严格截断的二级微扰展开式求得的。我们检查当前在半填充，并比较半经典玻尔兹曼方程和精确的数值解的轮廓有序的格林函数从瞬态响应形式主义（在无限维）的Kadanoff-Baym-Keldysh轮廓。我们发现，严格截断的微扰理论在两个时间的形式主义不能达到长时间的稳定状态的限制;相反，它说明了病理行为的时间大于约2/U。
2006-10-23 cond-mat.str-el
Time-linear quantum transport simulations with correlated nonequilibrium Green's functions
本文提出时间线性标度的关联非平衡格林函数方法，借助嵌入关联子与 Meir-Wingreen 公式模拟开放量子输运，并可嫁接到闭系统方法中，同等处理电子-电子和电子-声子相互作用且保持守恒律。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.chem-ph
Spectral moment sum rules for the retarded Green's function and self-energy of the inhomogeneous Bose-Hubbard model in equilibrium and nonequilibrium
当局域就地排斥和化学势随时间变化时，在外加随时间变化的电磁场存在的情况下，导出了非平衡非均匀玻色-哈伯德模型的推迟格林函数的第零和前三个谱矩和规则以及推迟自能的第零和第一个谱矩和规则的表达式.我们还评估这些时刻的平衡，所有的时间依赖性和外部领域消失。与费米-哈伯德模型的类似求和规则不同，在玻色-哈伯德模型的情况下，求和规则通常取决于期望值，而期望值不能简单地从哈密顿量中的参数（如相互作用强度和化学势）确定，而是需要从其他来源获得等时间多体期望值的知识。我们展示了如何可以近似评估这些期望值莫特绝缘相在一个系统的强耦合扩展的跳跃除以相互作用的权力。我们比较精确的时刻，从各种不同的近似计算的谱函数的时刻，并使用它们来基准其准确性。
2012-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Steady-state nonequilibrium density of states of driven strongly correlated lattice models in infinite dimensions
本文从动力学平均场论出发，导出了均匀电场中强关联格点模型推迟格林函数和超前格林函数的精确计算公式。为了说明该方法，我们解决了在半填充（任意强度的电场）的金属和莫特绝缘相的哈伯德模型的非平衡态密度采用数值重整化群作为杂质求解器。这种方法适用于大维数范围内的任何强关联格点模型。
2008-04-18 cond-mat.str-el
Nonequilibrium sum rules for the retarded self-energy of strongly correlated electrons
我们推导了Falicov-Kimball模型和哈伯德模型在空间均匀时变电场作用下传导电子延迟自能的前两阶矩和规则（这个推导也将已知的格林函数的非平衡矩和规则推广到了三阶矩）.这些求和规则用于进一步测试多体问题非平衡解的准确性;例如，我们说明了在无限维中Falicov-Kimball模型的自能求和规则是如何满足的，并将其放置在时间t=0时打开的均匀电场中。一般来说，自能求和规则比格林函数求和规则具有更高的精度。
2008-01-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium Keldysh Formalism for Interacting Leads -- Application to Quantum Dot Transport Driven by Spin Bias
通过耦合到两个相邻引线的相互作用电子的介观系统的电导通常通过Keldysh非平衡格林函数技术导出，在非相互作用引线的限制下[参见Y。Meir \emph{et al.}，物理学评论快报。\textbf{68}，2512（1991）]。我们扩展了标准的形式主义，以满足一个量子点系统与库仑之间的量子点和铅的相互作用。通过考虑系统的时间序格林函数的运动方程，得到了电流的一般表达式。相互作用的引线的非平衡效应，然后通过确定轮廓有序的格林函数的Keldysh循环和应用Langreth定理。点-铅相互作用显著增加了量子点态密度的近藤峰的高度。当自旋偏置的大小等于塞曼分裂的大小时，这转化为自旋微分电导中的两个近藤峰。由于自旋偏置和塞曼分裂的共同作用，电荷微分电导也存在一个平台。具有尖锐边缘的低偏压电导平台也是近藤效应的特征。电导平台消失的情况下，不对称的点铅相互作用。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Imaginary-time formulation of steady-state nonequilibrium: application to strongly correlated transport
我们将平衡态量子多体理论的时间公式推广到稳态非平衡态，并应用于强关联输运。通过引入松原电压，我们保持了有限的化学势位移的费米-狄拉克函数，与Keldysh公式一致。该配方适用于强相关运输近藤政权使用量子蒙特卡罗方法。
2007-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast Dynamics of Strongly Correlated Fermions -- Nonequilibrium Green Functions and Selfenergy Approximations
本文综述了非平衡格林函数理论的最新进展。NEGF，目前，是唯一的\textit{ab-initio}量子方法，能够研究长时间的二维和三维的相关动力学。然而，直到最近，NEGF模拟大多是用相当简单的自能近似，如二阶玻恩近似（SOA）。虽然它们正确地捕捉到了弛豫向平衡的定性趋势，但这些NEGF模拟的可靠性和准确性长期以来一直是开放的。在这里，我们报告最近的测试NEGF模拟有限晶格系统对精确对角化和密度矩阵重整化组基准数据。结果证实了高精度和预测能力的NEGF模拟-提供selfenergies被用来超越SOA，并充分包括强相关性和动态屏蔽效应。我们提出了一个自包含的介绍NEGF理论，并给出了最近的数值应用程序来计算相关费米子的超快弛豫动力学的概述。第二部分详细介绍了SOA之外的自能。重要的例子是三阶近似、\GWAx、\TMA和波动交换近似。本文从最一般的自能表达式和费曼图出发，包括对角基组、哈伯德模型和玻色子与费米子的区别等重要情况，对各种实际系统的自能表达式进行了全面的总结。有了这些细节，和信息的计算工作量和缩放的基础大小和传播持续时间，一个简单的使用这些近似在数值应用程序是可能的。
2019-02-19 cond-mat.str-el
Time-dependent many-variable variational Monte Carlo method for nonequilibrium strongly correlated electron systems
本文发展了一种含时变分蒙特卡罗（t-VMC）方法来研究强关联电子的量子动力学。t-VMC方法最近已被应用于玻色子系统和量子自旋系统。本文提出了一种适用于非平衡强关联电子系统的含时试探波函数。作为试探态，我们采用了带有相关因子和量子数投影的广义对积波函数。该试探波函数已被证明能准确地描述强关联电子系统的基态。为了显示我们的试验波函数在非平衡态的准确性和效率，以及，我们提出了我们的基准结果弛豫动力学期间和之后的相互作用淬火协议的费米子哈伯德模型。我们发现，我们的试探波函数很好地再现了物理量，如能量，动量分布，自旋结构因子和超导关联的时间演化的精确结果。这些结果表明，t-VMC与我们的试探波函数提供了一个有效的和准确的方法来研究具有挑战性的问题，在强关联电子系统的非平衡动力学。
2015-11-11 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Electron Dynamics In Pump-Probe Spectroscopy: Role Of Excited Phonon Populations
我们研究了激发声子布居的非平衡电子的弛豫率使用非平衡格林函数形式主义的作用。声子性质的瞬态修改占自洽解决电子和声子格林函数的戴森方程。泵浦引起的变化表现在电子和声子谱函数。我们发现，激发态声子布居抑制非平衡电子的衰减率，由于增强声子吸收。声子占据的增加也将非平衡衰变率和平衡散射率分开。的衰减率被发现是时间依赖性的，这是说明在实验观察到的光激发$\mathrm{Bi}_{1.5}\mathrm{Sb}_{0.5} \mathrm{Te}_{1.7}\mathrm{Se}_{1.3}$的人口衰减。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The G1--G2 Scheme: Dramatic Acceleration of Nonequilibrium Green Functions Simulations Within the Hartree--Fock-GKBA
量子多体系统受外激发后的时间演化在许多领域引起了人们的极大兴趣。这些过程的理论建模是具有挑战性的，唯一严格的量子动力学方法，可以处理相关的费米子在二维和三维是非平衡格林函数（NEGF）。然而，NEGF模拟由于其$T^3$随模拟持续时间$T$缩放而在计算上昂贵。最近，$T^2$标度实现了广义Kadanoff-Baym方法（GKBA），二阶玻恩（SOA）的自能，这大大扩展了NEGF模拟的范围。在最近的一封信[Schlünzen \textit{et al.}，物理学评论快报。\textbf{124}，076601（2020）]证明了GKBA-NEGF模拟可以有效地映射到时间对角线上的单粒子和双粒子格林函数的耦合时间-局域方程上，因此该方法被称为G1-G2方案。这使得一个执行相同的模拟与顺序$T^1$缩放，无论是SOA和$GW$自能引起一个戏剧性的加速。在这里，我们提出了更多的细节G1-G2计划，包括推导的基本方程，包括结果的一般基础上，哈伯德系统和jelbard。此外，我们演示了如何将初始相关到G1-G2计划。此外，推导扩展到更广泛的一类自能，包括$T$矩阵中的粒子-粒子和粒子-空穴通道，和动态屏蔽梯形近似。最后，我们证明，对于所有selfenergies，CPU时间缩放的G1-G2计划的基础尺寸，$N_b$，可以改善相比，我们的第一份报告：开销相比，原来的GKBA，不超过一个额外的因…
2020-02-28 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Simulation of inhomogeneous distributions of ultracold atoms in an optical lattice via a massively parallel implementation of nonequilibrium strong-coupling perturbation theory
本文提出了一种非平衡强耦合方法来研究光晶格中超冷原子的非均匀系统。我们证明了它的应用Mott绝缘相的二维费米-哈伯德模型中存在的陷阱势。由于该理论是自洽的，数值实现依赖于在每个晶格位置对自能和格林函数进行大规模并行评估，使用数千个CPU。虽然自能的计算是直接并行化的，但格林函数的评估需要用$d > 6$求大稀疏$10^d\times 10^d$矩阵的逆。作为一个重要的组成部分，我们的解决方案在很大程度上依赖于小的跳跃相比，相互作用的强度，并产生一个广泛的可扩展的实现的快速收敛的迭代算法，评估所有元素的格林函数。通过与均匀情况下，通过局域密度近似的结果进行了验证。这些计算还表明，局域密度近似是有效的，在非平衡设置没有质量传输。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Out-of-equilibrium Anderson model at high and low bias voltages
我们研究了量子点的非平衡Anderson模型的高电压和低电压特性，使用Keldysh形式主义中的泛函方法。在杂质位置的格林函数可以看作是一个非平衡分布函数的泛函。格林函数对偏置电压V和温度T的依赖性通过非平衡分布函数产生。从这个行为作为一个功能，它表明，非平衡格林函数在高压极限是相同的平衡格林函数在高温极限。当点和左右两个引线的耦合相等时，这种对应关系成立。在相反的限制，对于小电子伏特，低能量的行为的格林函数可以描述的本地费米液体理论的订单条款$(eV)^2$。这些结果意味着，由于库仑相互作用U的相关效应，可以在两个限制，在高和低偏置电压的辩证地对待。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An introduction to many-body Green's functions in and out of equilibrium
这是关于如何通过动力学平均场论计算非平衡格林函数的介绍性章节，用于秋季相关电子学校：真实材料的多体方法，2019年9月16日至20日，Forschungszentrum Juelich。它适合于具有固态物理和高级量子力学背景的研究生。
2019-07-25 cond-mat.str-el
Nonequilibrium electron transport in strongly correlated molecular junctions
我们研究的分子结模型，构成最小的哈密顿量来解释零偏异常和卫星功能的非弹性输运的分子声子。通过非线性输运计算，在具有Anderson-Holstein相互作用的HOMO-LUMO模型中，当偏压等于声子频率时，在Kondo共振附近产生共隧穿电导峰.共振的破坏导致负微分电阻的顺序隧穿制度。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Merging Features from Green's Functions and Time Dependent Density Functional Theory: A Route to the Description of Correlated Materials out of Equilibrium?
我们提出了一个简单的协议，结合交换相关势从密度泛函理论与自能的多体微扰理论的非平衡系统的描述。该方法，旨在避免重复计算的相互作用，测试对确切的结果在Hubbard型系统，相对于相互作用的强度，扰动速度和不均匀性，以及系统的维数和大小。在许多制度，我们发现显着的改进绝热依赖时间的密度泛函理论或第二玻恩非平衡格林函数近似。我们简要地讨论了剩余的差异的原因，以及未来工作的方向。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory of strongly correlated electrons
本文综述了我们最近将成功的动力学平均场论从平衡态推广到非平衡态的工作。特别是，我们专注于打开一个空间均匀的问题，但可能随时间变化，电场（忽略所有磁场的影响）。我们将展示如何使用明显的规范不变形式主义，并将瞬态响应形式主义的数值计算与不同类型的近似处理进行比较，包括半经典玻尔兹曼方程和相互作用中的微扰理论。Falicov-Kimball模型是最简单的多体模型，也是最容易描述扩散金属和莫特绝缘体非平衡行为的模型。由于篇幅的限制，我们假设读者已经对Kadanoff-Baym-Keldysh非平衡态形式主义和平衡态动力学平均场论有一定的了解;我们提供了一个参考文献的指南，在那里可以找到更多的细节。
2006-12-18 cond-mat.str-el
Mapping of strongly correlated steady-state nonequilibrium to an effective equilibrium
通过映射稳态非平衡到一个有效的平衡，我们制定非平衡问题内的平衡图片，我们可以应用现有的平衡多体技术稳态电子输运问题。研究了多体散射态的解析性质，将边界条件算符简化为简单形式，并证明了这种映射与正确的线性响应理论是等价的。在一个无限U Anderson杂质模型的例子中，我们近似求解了散射态的产生算符，并在此基础上导出了偏置算符Y，从而构造了Boltzmann因子exp（-beta（H-Y））形式的非平衡系综.由此产生的哈密顿量求解的非交叉近似。我们得到了零偏压下的近藤反常电导、量子点上的电荷激发引起的非弹性输运以及在较宽偏压范围内的非弹性电流背景。最后，我们提出了一个映射一般稳态非平衡态的自洽算法。
2006-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium steady states of the electric-field-driven Mott insulator: Thermalization, emergent Wannier-Stark ladder, and dielectric breakdown
在这项工作中，我们探讨了紧急非平衡稳态所产生的可能性，从电场驱动的莫特绝缘体通过Keldysh-Floquet动力学平均场论（DMFT），它可以确定完全相互作用，非平衡稳态状态的格林函数与非相互作用对应物作为输入到DMFT自洽环。与延迟的组件，获得较小的格林函数的非相互作用系统提出了一个重要的障碍，因为热化的非相互作用系统仍然需要一个精确的理解的耗散机制。这项工作的一个关键突破是，非相互作用的小格林函数可以确定的Wannier-Stark阶梯（WSL）本征态，这是通过标准的正则系综根据马尔可夫量子主方程热化。结果表明，强关联和大电场之间的复杂相互作用可以产生一个序列的两个介电击穿与第一个由相干重建的Mott间隙内的中间间隙状态和第二个由非相干隧穿通过偏置的Hubbard带。据预测，重建的中间间隙态产生自己的出射WSL结构与减少的有效电场。这两个介电击穿介导的重入绝缘相，其特征在于由粒子数反转，导致不稳定的非均匀电流密度状态在弱电子杂质散射。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Accelerating Nonequilibrium Green functions simulations with embedding selfenergies
本文提出将嵌入自能引入G1--G2方案，使非平衡格林函数模拟的计算量从三次方降至时间线性，并保持无记忆结构，大幅加速嵌入模拟，应用于离子中和中的电荷转移研究。
2023-04-07 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Nonequilibrium charge transport through Falicov-Kimball structures connected to metallic leads
采用无符号蒙特卡罗方法和非平衡格林函数技术相结合，我们研究了非平衡电荷输运模型异质结构，其中一个二维无自旋Falicov-Kimball系统耦合到两个非相互作用的铅。我们发现，输运特性敏感地依赖于系统中的静电势，并表现出不同的Falicov-Kimball模型的不同阶段的属性。特别是，在相边界处观察到电流和透射率的明显阶跃式变化，即使在对数尺度上也是明显的。分析有限尺寸效应，我们发现，与所使用的方法，一个相对较小的系统可以用来解决特定的热力学限制。
2019-05-02 cond-mat.str-el
Quantum Simulation Meets Nonequilibrium Dynamical Mean Field Theory: Exploring the Periodically Driven, Strongly Correlated Fermi-Hubbard Model
通过研究周期驱动的Fermi-哈伯德模型中双占据的时间演化，对非平衡动力学平均场论和光晶格实验进行了从头算比较。对于非共振驱动，有效的静态哈密顿量的描述的有效性范围被确定，并证明其故障由于能量吸收接近共振。对于近共振驱动，我们研究了驱动振幅变化的响应，并发现了一个不对称的激发谱相对于失谐。在一般情况下，我们发现很好的协议之间的实验和理论，交叉验证的实验和数值方法在一个强相关的非平衡系统。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Large-amplitude spin oscillations triggered by nonequilibrium strongly correlated $t_{2g}$ electrons
反铁磁体中的激光诱导超快磁化实验最近引起了人们的广泛关注，为在THz范围内不引起杂散场的固有快速自旋动力学铺平了道路。反铁磁（AFM）自旋电子学的新兴研究领域强调了技术的重要性，其中超交换主导的强关联化合物提供了一个有趣的材料操场。一个有趣的问题是库仑相互作用是否可能是超快时间尺度上控制AFM秩序的关键。因此，我们研究（去）磁化过程中的时间相关的多轨道哈伯德模型，专注于$t_{2g}$电子在更宽的掺杂范围。根据填充，我们揭示了大振幅的自旋振荡通过相互作用淬灭从反铁磁或顺磁状态。由此预测了在显著相关的过渡金属氧化物中的非平衡超快自旋取向效应。
2015-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi liquid theory for the nonequilibrium Kondo effect at low bias voltages
在这份报告中，我们描述了费米液体理论的最新进展，在有限的偏置电压$V$下的量子点中的近藤效应。将Yamada和Yosida的微观理论应用于非平衡稳态，导出了Keldysh Green函数的沃德恒等式，并确定了对称Anderson模型的微分电导$dI/dV$的低能行为，该行为精确到$(eV)^2$阶。这些结果是从杂质位置的格林函数是非平衡分布$f_{\text{eff}}(ω)$的泛函这一事实推导出来的，在$eV=0$，它与费米函数一致。此外，我们提供了一个替代的描述的低能量属性使用重整化微扰理论（RPT）。在非平衡态下，RPT的未扰动部分由重整化自由准粒子决定，其分布函数由$f_{\text{eff}}(ω)$给出。准粒子之间的剩余相互作用$\widetilde{U}$，这是定义在零频率的全顶点部分，被考虑到由$\widetilde{U}$的幂级数展开。我们还讨论了应用程序的RPT超出费米液体制度的高偏压区。
2004-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact spectral function and nonequilibrium dynamics of the strongly interacting Hubbard model
本文提出强相互作用一维Hubbard模型关联函数的精确行列式表示，适用于平衡与非平衡场景，并揭示谐波囚禁下从Mott绝缘体释放的费米子与玻色子系统均出现动力学准凝聚。
2024-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Impurity problems for steady-state nonequilibrium dynamical mean-field theory
详细描述了稳态非平衡动力学平均场论从晶格到杂质的映射。我们的重点是在一个恒定的直流电场的任意大小的电流流动的情况下。除了制定的问题，通过路径积分和功能的衍生物，我们还描述了延迟和先进的格林函数的分布函数的依赖。我们的正式发展是准确的Falicov-Kimball模型。我们还展示了这些正式的发展是如何修改为更复杂的模型（如哈伯德模型）。
2009-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Field Theory of Correlated Bose-Einstein condensates: I. Basic Formalism
平衡态和非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的量子场论是为了满足三个基本条件而建立的：Hugenholtz-Pines关系;守恒定律;源自Goldstone定理I的顶点间恒等式。关键的输入是不可约的四点顶点，在这方面，我们推导出一个封闭的方程组的格林函数，三点和四点顶点，和两个粒子格林函数。它使我们能够研究关联的玻色-爱因斯坦凝聚体与单粒子激发的无隙分支，而不会遇到任何红外发散。发现单粒子和双粒子格林函数共享极点，即，Gavoret和Nozières对$T=0$下的均匀凝聚体预测的两粒子格林函数的结构，在有限温度下，在存在非均匀性的情况下，以及在非平衡情况下，也被证明是持续的。
2021-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium steady state for strongly-correlated many-body systems: variational cluster approach
提出了一种计算强关联量子多体系统非平衡稳态性质的数值方法。该方法是嵌入在Keldysh格林函数的形式主义，是基于变分聚类方法的思想，只要处理强相关性而言。看来，变分方面是至关重要的，因为它允许一个合适的优化的“参考”系统的非平衡目标状态。该方法既不是微扰的多体相互作用，也不是在外地，驱动系统的平衡，它允许研究强扰动和非线性响应的系统中，也相关的区域在空间上扩展。我们将所提出的方法应用于强关联量子线的非线性传输所描述的费米哈伯德模型。我们说明了如何桥梁集群动力学平均场论的方法耦合两个浴包含和增加数量的不相关的网站。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
