Multichannel Dyson equations for even- and odd-order Green's functions: application to double excitations
本文扩展多通道 Dyson 方程以耦合不同阶格林函数,重点通过两体与四体格林函数描述中性及双激发,并在两能级模型中验证其优于标准方法且符合精确结果。
2025-01-07 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
Non-perturbative series expansion of Green's functions: The Anatomy of Resonant Inelastic X-Ray Scattering in Doped Hubbard Model
我们提出了一个非微扰,发散自由的系列展开的格林函数使用有效的运营商。该方法特别适用于计算作为一系列较简单形式的关联函数的复算子的导数。我们应用该方法研究了掺杂一维和二维单带哈伯德模型中共振非弹性X射线散射(RIXS)的低能激发。RIXS算子被扩展成由基本X射线谱函数加权的自旋、密度和电流算子的多项式。这些算子耦合到不同的偏振通道,从而产生简单的选择规则。入射光子能量相关系数有助于确定来自不同自由度的主要RIXS贡献。我们特别表明,与铜氧化物超导体的参数,本地自旋激发占主导地位的RIXS光谱权重在很宽的掺杂范围内的交叉极化通道。
2017-11-10 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
Description of quasiparticle and satellite properties via cumulant expansions of the retarded one-particle Green's function
基于非正常Dyson自能与累积量母函数之间的精确关系,提出了一种新的基于累积量的推迟单粒子格林函数的$GW$近似。在一个简单的单电子独立的声子模型,在那里可以看出,该方法保留了能量矩的光谱权重,同时也再现了确切的格林函数在弱耦合的限制内探索这种方法的定性方面。对于三维电子气,这种方法预测在能带底部有多个卫星,尽管峰间距不准确。然而,它的准粒子性质和相关能比以前的累积量方法和标准$G_0W_0$更准确。我们的研究结果指出了新的功能,可以利用的框架内的累积量为基础的方法,并建议有前途的方向,为未来的探索和改进的累积量为基础的$GW$的方法。
2016-08-10 cond-mat.str-el
Overcomplete compact representation of two-particle Green's functions
在描述强关联电子系统的理论框架中,两粒子格林函数和顶点函数起着至关重要的作用。然而,在两粒子水平的数值计算往往遭受大量的计算时间和大量的内存消耗。基于最近提出的“中间表象”基,我们导出了两粒子格林函数在过完备表象下的一般展开式。通过分解二粒子格林函数的谱表示,得到了展开式。我们表明,膨胀系数呈指数衰减,而所有的高频和长尾结构的松原频域中被保留。因此,这种表示法能够有效地处理两粒子的数量,并开辟了一条道路,现代多体理论的应用,以现实的强关联电子系统。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Diagonal Padé Approximant of the one-body Green's function, a study on Hubbard rings
多体格林函数的Padé近似可以通过重新排列其微扰展开式的项来建立。假设,最好的使用有限数量的条款,这样的扩张是由子类的对角Padé逼近在这里测试,并在很大程度上证实,在一个可解的模型系统,即哈伯德环的各种网站数量,填充和相互作用的强度。
2019-02-01 cond-mat.str-el
Numerically Exact Generalized Green's Function Cluster Expansions for Electron-Phonon Problems
我们推广的家庭的近似动量平均方法,制定一个数值精确,收敛的方程组,其解决方案提供了一个有效的算法来计算格林函数的粒子穿着玻色子适合在整个参数制度。我们使用这种方法来提取基态属性和光谱功能。我们的近似自由的框架,被称为广义格林函数集群扩展(GGCE),允许访问精确的数值结果在极端绝热极限,许多标准方法的斗争或完全失败。我们展示了该方法的性能,专门介绍了固体和分子复合物中电荷-玻色子耦合的三种重要模型:描述电荷密度和局部畸变之间耦合的分子Holstein模型,描述由于位间畸变引起的电荷跳跃调制的Peierls模型,以及耦合到两个不同声子模式的更复杂的Holstein+Peierls系统,有机晶体中电荷-晶格相互作用的典范。GGCE作为一种有效的方法,可以系统地扩展到不同的物理场景,从而提供了一个工具来模拟在现实环境中的着装粒子的频率依赖性。
2021-08-04 cond-mat.str-el
Double-expansion impurity solver for multiorbital models with dynamically screened U and J
我们提出了一个连续时间的Monte Carlo杂质求解器的多轨道杂质模型,它结合了强耦合的杂交扩展和弱耦合扩展的Hund的耦合参数J。这种双扩展的方法允许治疗占主导地位的密度-密度相互作用U内的有效段表示。我们测试了一个具有静态相互作用的双轨道模型的方法,然后解释了双重展开如何允许模拟具有频率依赖性U(ω)和J(ω)的模型。用这种方法研究了一个富勒烯玩具模型中的自旋态跃迁,该模型中的J是排斥的裸J,而J是吸引的屏蔽J。
2015-06-03 cond-mat.str-el
Single particle properties of the 2D Hubbard model for real frequencies at weak coupling: Breakdown of the Dyson series for partial self-energy expansions
本文给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型的单粒子格林函数和相应的自能的微扰展开式。我们调用算法的松原集成评估单粒子数量的真实和松原频率和验证结果通过比较现有的数据上的松原轴。在弱耦合下的低阶膨胀,我们观察到一些预期在高阶的结果:开放的间隙,赝隙行为,费米面重建。基于低阶微扰,我们考虑了由自能和格林函数的截断展开以及它们通过Dyson方程的关系所产生的相图。从松原轴的数据,我们观察到绝缘行为的格林函数的直接展开,而相同的自能截断的顺序产生金属的行为。这一观察结果得到了实际频率的额外计算的支持。我们将这种差异归因于戴森级数中图表隐含求和的顺序。通过分离可约和不可约的贡献,在每一个订单,我们表明,可约图隐含地总结戴森方程导致不正确的物理在半满哈伯德模型。我们的意见,这种特殊情况下,我们的问题的实用性戴森方程的任何问题,显示之间的差距可减少和不可减少的贡献扩大的格林函数。
2021-07-20 cond-mat.str-el
The multichannel Dyson equation for double ionisation spectroscopies
Université de Toulouse(图卢兹大学);CNRS(法国国家科学研究中心);European Theoretical Spectroscopy Facility (ETSF)(欧洲理论光谱设施)
本文通过多重通道Dyson方程改进了双电离过程的描述,能够同时捕捉光电子能谱中的准粒子和卫星特征。
2026-11-05 cond-mat.str-el
Quantum Computed Green's Functions using a Cumulant Expansion of the Lanczos Method
本研究提出基于Lanczos方法累积展开的量子计算多体格林函数方法,用一组测量电路测哈密顿量矩以避免VQE重复测量的高开销,在囚禁离子量子计算机上验证了其在Hubbard模型等体系中的有效性。
2024-06-18 cond-mat.str-el quant-ph
Wannier interpolation of one-particle Green's functions from coupled-cluster singles and doubles (CCSD)
本文提出了两种插值周期系统耦合团簇单双(CCSD)方法计算的单粒子格林函数(GF)的方案。他们使用Wannier轨道来避免大量采样k点的巨大成本。其中一种方法是直接插值法,它利用傅立叶变换直接得到GF。另一种是自能量插值法,通过Dyson方程得到GF。我们应用该计划的LiH链和反式聚乙炔,并详细检查其有效性。结果表明,直接内插的GF遭受的数值伪影源于缓慢收敛的CCSD GF在真实空间中,而自能量介导的插值提供了更物理上合适的GF由于本地化的本质CCSD自能量。我们的计划也适用于其他明确相关的方法能够提供GF。
2019-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparison of Green's functions for transition metal atoms using self-energy functional theory and coupled-cluster singles and doubles (CCSD)
在本研究中,我们证明了基于自能泛函理论(SFT)的自洽计算是可能的,在量子化学的背景下,现实系统的电子结构。我们详细描述了自洽SFT计算的过程,并对从V到Cu的孤立$3 d$过渡金属原子进行了初步的计算。我们比较了单粒子格林函数(GFs),以这种方式和那些从耦合团簇单和双(CCSD)方法获得。虽然SFT计算从自旋非极化Hartree-Fock(HF)态开始,但自洽环正确地导致简并自旋极化基态。我们详细研究了光谱函数,通过关注这两种方法的特点,找出原子之间的共性和差异。这两种方法都证明了基于密度泛函理论的计算方法在预测球对称体系的轨道能谱时是失败的。结果表明,这两种方法在DFT之外是相当可靠和有用的。
2018-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kernel polynomial representation of imaginary-time Green's functions
受最近提出的Legendre正交多项式表示的时间格林函数的启发,我们开发了一种替代表示的量子杂质模型的格林函数,并将其与杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器。该表示方法基于核多项式方法,通过引入各种积分核来滤除多项式展开级数显式截断引起的波动,显著提高了计算精度。作为新表象的一个例证,我们在动力学平均场论的框架下重新研究了单带哈伯德模型的时空格林函数。计算结果表明,精心选择的积分核的吉布斯振荡发现在以前的正交多项式表示已被大大抑制和显着的修正测量的格林函数已经获得。
2012-05-12 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Finite-temperature Green's function cluster expansion from thermofield doubles: Breakdown of the polaron picture
Computational Science Initiative, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室计算科学倡议);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系);Stewart Blusson Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学斯图尔特·布拉森量子物质研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系);Department of Chemistry, Columbia University(哥伦比亚大学化学系);Department of Applied Physics, Yale University(耶鲁大学应用物理系);Energy Sciences Institute, Yale University(耶鲁大学能源科学研究所)
本文提出基于热场双的有限温度格林函数团簇展开方法,数值精确计算有限温度极化子的动量频率分辨格林函数,经一维Holstein极化子基准测试,结果与有限温度密度矩阵重整化群定量一致,可直接在频率空间恢复动量分辨谱。
2026-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral decomposition and high-accuracy Greens functions: Overcoming the Nyquist-Shannon limit via complex-time Krylov expansion
University of Munich(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文通过复时间克雷洛夫展开方法,突破传统谱分解在频率分辨率上的限制,提升强关联量子多体系统低能谱计算的精度,尤其在二维Su-Schrieffer-Heeger模型中展现显著改进。
2026-03-19 cond-mat.str-el quant-ph
An occupation number quantum subspace expansion approach to compute the single-particle Green function: an opportunity for noise filtering
本研究提出一种基于占据数的量子子空间展开混合算法,可在NISQ器件上计算单粒子格林函数并实现噪声过滤,经Hubbard模型验证有效且可拓展至更大系统。
2024-10-30 cond-mat.str-el quant-ph
Spectral properties of four-time fermionic Green's functions
在最一般的情况下导出了四次费米子格林函数的谱关系。对应于零频率异常,已知之前只玻色子格林函数的条款,被分离,并阐明它们与玻尔兹曼分布函数的第二累积量的连接。四时间费米子格林函数的高频展开提供了不同方向的频率空间。
2016-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-linear response in the cumulant expansion for core hole photoemission
目前在多体微扰理论框架下使用的单粒子格林函数G的近似,如Hedin的GW近似或累积量GW+C方法,都是基于屏蔽相互作用W的线性响应近似。这种假设在多大程度上是有效的,以及如何超越这种假设,人们只探讨了很少的问题。在这里,我们展示了如何从格林函数的运动方程中推导出超越线性响应的累积格林函数。结果可以写在一个紧凑的形式,这打开了可能性,以计算修正的第一原理框架中使用时间相关的密度泛函理论。为了说明修正的潜在重要性,数值计算结果与核心水平和两个价轨道的模型系统。
2020-05-04 cond-mat.other cond-mat.str-el
The Green function variational approximation: Significance of physical constraints
本文计算了KCuF $_{3}$中Cu-F面Cu($3d$)位置上单电荷掺杂的光谱性质。这个问题是通过产生的运动方程的格林函数,通过随后的戴森展开和解决所产生的一组方程。这种方法,称为变分近似,是非常可靠和灵活的,因为它是一个系统的扩展与精确控制的基本物理过程。它允许深入了解极化子形成的基本物理,以及包含许多物理约束,如排除交叉图和双重占用约束,这些约束不包括在自洽玻恩近似中。在这里,我们通过分析二阶VA中获得的各种谱函数来检查此类约束的作用和重要性。
2016-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combinatorial Mori-Zwanzig Theory
本文介绍了一种组合形式的Mori-Zwanzig理论,并由此发展了一族相互作用多体系统的关联函数或格林函数的自洽演化方程。其核心思想是用一个近似函数将正则Mori-Zwanzig方程的记忆核(自能)改写为相关(格林)函数的函数组合。然后,一系列的代数组合工具,特别是交换和非交换贝尔多项式,被用来确定的复合函数的泰勒级数展开的确切。由此产生的组合Mori-Zwanzig方程(CMZE)产生新的非微扰展开的相关(格林)函数的运动方程。用于推导这种组合展开的结构方程类似于组合戴森-施温格方程,并且可以被视为其时域模拟。在介绍了CMZE的抽象词和树表示之后,我们展示了它在经典、随机和量子多体系统中的广泛应用。在所有这些例子中,我们用CMZE得到的新的自洽展开与量子多体理论和格点统计场论中使用的图解骨架展开相似。我们期望这样一个新的框架可以用来计算强关联/交互多体系统的相关(格林)函数。
2022-11-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Non-hermitian Green's function theory with $N$-body interactions: the coupled-cluster similarity transformation
University of Oxford(牛津大学)
本文提出非厄米特格林函数理论,通过耦合簇相似变换方法推导自能,并展示其与G₀W₀近似的联系。
2026-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nucl-th