Dual Boson Diagrammatic Monte Carlo Approach Applied to the Extended Hubbard Model
在这项工作中，我们介绍了强相互作用电子系统的双玻色子图蒙特卡罗技术。这种方法结合了动力学平均场理论的强度，非微扰描述的局部相关性与系统的帐户的非局部修正的双玻色子理论的图解蒙特卡罗方法。它使我们能够得到扩展哈伯德模型在两粒子局域顶点水平上的对偶玻色子理论的数值精确解。我们表明，它可以有效地应用于描述的单粒子可观的相互作用强度范围很广。我们比较了我们的确切结果的自能与阶梯双玻色子的方法，并确定一个物理制度，集体电子效应的描述需要更准确的考虑超越阶梯近似。此外，我们发现，顺序的顺序分析的微扰图解系列的单粒子格林函数允许估计的过渡点的电荷密度波相位。
2020-10-19 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo for electronic correlation in molecules: high-order many-body perturbation theory with low scaling
本研究提出一种低标度图解蒙特卡洛方法，通过组合图论编码多体Hugenholtz图采样MPn微扰级数，以二次标度获得n达5的精确分子关联能，降低了多费米子关联问题的计算复杂度。
2022-03-23 cond-mat.str-el
Optical signatures of exciton-polarons from diagrammatic Monte Carlo
研究了带隙固态系统中电子-空穴束缚态形成过程中电子-电子和电子-声子相互作用的相互影响。本文采用基本上不需要近似的图解蒙特卡罗方法计算光学响应，讨论了关联电子-声子系统在全相互作用和声子频率范围内的光吸收。通过解析延拓得到的谱函数从时间的电流-电流关联函数演示了由声子云的激子的敷料时，耦合的晶格自由度变得越来越重要，其中显着的差异之间的绝热和反绝热的情况下出现。
2017-07-08 cond-mat.str-el
Critical Exponents of Strongly Correlated Fermion Systems from Diagrammatic Multi-Scale Methods
强关联费米子系统的自洽动力学近似在捕捉局部关联的动力学竞争方面特别成功。在这些情况下，空间扩展自由度的影响通常仅以平均场方式或作为次要影响考虑。结果表明，与相变相关的临界指数具有平均场特征。在这里，我们证明，图形多尺度方法锚定在当地的近似确实能够捕捉非平均场性质的临界点的晶格模型编码在一个非零的异常尺寸，并正确地描述过渡到平均场的行为作为空间维度的数量增加。
2014-06-11 cond-mat.str-el
Cancellation of vacuum diagrams and long-time limit in out-of-equilibrium diagrammatic Quantum Monte Carlo
我们在Keldysh空间中的Larkin-Ovchinnikov基中表达了最近引入的实时图形量子蒙特卡罗，Phys. Rev. B 91，245154（2015）。基于局部相互作用$U$中的微扰展开，相互作用顶点的特殊形式允许写出真空费曼图直接消失的图解规则。这再现了前一算法的主要属性，而不需要在Keldysh指数上的指数和的成本。在重要性抽样过程中，这意味着只有测量时间附近的交互时间才有贡献。这样的算法，然后可以直接解决的长期限制所需的研究中的稳定状态的平衡系统。然后，我们实现和讨论不同的变种的蒙特卡罗算法在拉金Ovchinnikov的基础。符号问题再次出现，表明真空图的取消对其没有直接影响。
2019-04-26 cond-mat.str-el
Diagrammatic approximations for the 2d quantum antiferromagnet: exact projection of auxiliary fermions
我们提出了图解近似的自旋动力学的2D海森堡反铁磁体的所有温度，采用一个非线性费米子表示。投影到物理子空间的影响，通过引入一个由波波夫和费多托夫提出的化学势的值。该方法要求在任何格点的费米子数是严格守恒的。我们使用两种不同的粒子投影方案，（1）精确的和（2）平均的自洽近似内得到的结果进行比较。在较高的温度下发现两者之间的显着差异，而在零温度的极限（接近磁有序的基态）相同的结果出现从（1）和（2），提供定性正确的动力学标度行为。这些调查结果的解释。我们还提出了一些详细的推导的近似，这远远超出了平均场论，并制定在辅助费米子的复值谱函数。
2008-03-23 cond-mat.str-el
Integrating dynamical mean-field theory and diagrammatic Monte Carlo
本文提出一个整合DMFT与图解蒙特卡洛的框架，使图解展开围绕DMFT解进行，仅包含非局域关联项，实现渐近精确的电子结构计算。
2023-09-01 cond-mat.str-el
Analytical solution for time-integrals in diagrammatic expansions: application to real-frequency diagrammatic Monte Carlo
在过去的几年里，人们对格点上相互作用费米子的图解蒙特卡罗方法（DiagMC）重新产生了兴趣。一个有前途的最近的发展允许一个现在规避的分析继续动态观测DiagMC计算内的松原形式主义。这是可能的符号代数算法，它可以用来解析解决内部松原频率和费曼图。在本文中，我们采取了不同的方法，并表明它会产生改进的结果。我们提出了一个封闭形式的解析解的时间积分，出现在时域公式的费曼图。我们实现和测试的DiagMC算法的基础上，这个解析解，并表明它有许多显着的优势。最重要的是，该算法是通用的任何类型的单时间关联函数系列，涉及任何单粒子顶点插入。因此，它很容易允许使用的行动转移计划，旨在提高系列的收敛性能。通过进行频率分辨的动作移位调谐，我们能够进一步改进该方法，并在一个非平凡的制度，只有3-4个微扰阶收敛的自能。最后，我们确定在许多常用的Monte Carlo算法的相同的一般形式的时间积分，因此，我们的分析解决方案的预期更广泛的使用。
2021-03-25 cond-mat.str-el
Exact treatment of exciton-polaron formation by Diagrammatic Monte Carlo
我们开发了一种无近似的图解蒙特卡罗方法来研究费米子粒子通过吸引库仑势和底层介质的玻色子激发同时相互作用。举例来说，我们应用该方法的长期存在的激子极化子的问题，并提出数值精确的结果的波函数，基态能量，结合能和有效质量的准粒子。重点讨论了电子-空穴对束缚态的形成，讨论了一般激子-极化子模型的各种极限情况。由于声子交换，经常使用的延迟相互作用的瞬时近似被发现是非常有限的适用性。对于轻电子和重空穴的情况，该系统可以很好地近似为一个静态吸引杂质场中的粒子。
2008-03-25 cond-mat.str-el
Truncated-Determinant Diagrammatic Monte Carlo for Fermions with Contact Interaction
对于某些相互作用费米子模型，蒙特卡罗（MC）模拟中臭名昭著的符号问题的已知解决方案是使用宏观费米子行列式;然而，代价是花费在基本局部更新上的数值努力的宏观尺度。我们发现，{ \it比}的两个宏观决定因素，可以找到任何所需的精度，考虑截断（本地的空间和时间）矩阵。在这方面，相互作用费米子系统的MC变得类似于符号问题的玻色子系统的系统大小无关的更新成本。我们证明了截断行列式方法的实用性，通过模拟有吸引力的哈伯德模型内的MC计划的基础上部分求和费曼图。我们推测，类似的方法可能是有用的，在其他实现的无符号行列式计划。
2004-04-28 cond-mat.str-el
Evaluating second-order phase transitions with Diagrammatic Monte Carlo: Néel Transition in the doped three-dimensional Hubbard model
图解蒙特卡罗--将所有费曼图精确地数值求和到高阶的技术--提供了一种独特的连续相变的无偏探测。直接在热力学极限下表述，由于物理观测量的非解析性，图解级数必然会发散，并且在过渡处不可解。这使得能够从单独的系列系数的分析中检测具有受控误差条的过渡，避免了评估过渡附近的物理可观测量的挑战。我们通过$3d$哈伯德模型中的Néel跃迁的例子来说明这种方法。在半填充和更高的温度下，该方法与最先进的有限尺寸技术的准确性相匹配，但在低温下超过了它，并允许我们在掺杂制度中绘制相图，其中有限尺寸技术与费米子符号问题相矛盾。在低温和足够的掺杂，过渡到一个无公度的自旋密度波状态进行观察。
2021-12-30 cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo technique for frustrated spin systems
利用费米子表示的自旋自由度内的波波夫-费多托夫方法，我们开发了一个算法的Monte Carlo抽样的骨架费曼图海森堡型模型。我们的计划工程没有修改的任何维度的空间，晶格几何形状，和相互作用的范围，即它是适合于处理在有限温度下的挫磁系统。作为一个实际应用，我们计算了三角晶格上反铁磁海森堡模型的均匀磁化率，并将我们的结果与现有的最佳高温展开式进行了比较。我们还报告了整个布里渊区的静态磁化率的动量依赖性的结果。
2012-11-15 cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo Method Applied to Fermionized Frustrated Spins
我们证明，通过考虑三角晶格自旋1/2海森堡模型，在费米子化框架内的骨架费曼图的蒙特卡罗采样提供了一个普遍的第一性原理工具，强相关的晶格量子系统。我们观察到费米子符号祝福-取消高阶图导致有限收敛半径的系列。我们计算的磁化率的三角晶格量子反铁磁体在相关的顺磁制度，并揭示了一个令人惊讶的准确的微观对应与其经典的对应在所有可访问的温度。将观测到的关系外推到零温度表明在基态中不存在磁序。我们批判性地研究了这种不寻常情况的影响。
2013-04-08 cond-mat.str-el
Flat histogram diagrammatic Monte Carlo method
图解蒙特卡罗（Diag-MC）方法是一种数值技术，它对量子多体系统中格林函数的整个图解系列进行采样。在这项工作中，我们把平坦直方图原理结合到图解蒙特卡罗方法中，我们称之为改进的“平坦直方图图解蒙特卡罗”方法。通过将该方法应用于极化子问题，我们证明了该方法在提取格林函数的长虚时行为方面优于标准Diag-MC，而无需引入关于该函数的任何先验知识
2014-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Bold Diagrammatic Monte Carlo: When Sign Problem is Welcome
我们介绍了一个蒙特卡罗计划的采样粗线图解系列指定一个未知的功能本身。这个大胆的（线）图解蒙特卡罗（BMC）的收敛范围是显着更广泛的比一个简单的迭代方案求解积分方程。使用BMC技术，适度的“符号问题”在过程的收敛方面是一个优势。作为一个说明性的例子，我们解决了单粒子s-散射问题。作为一个重要的应用，我们得到了费米子（一个自旋向下的粒子与自旋向上的费米子海相互作用）的T-矩阵。
2007-09-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo approach for diagrammatic extensions of dynamical mean-field theory -- convergence analysis of the dual fermion technique
双费米子方法提供了一个形式上精确的处方计算相关的电子系统的性质的动力学平均场论（DMFT）的图解展开。然而，大多数实际的实现，忽略高阶相互作用顶点超越两个粒子散射的双重有效的行动，并进一步截断在两个粒子散射顶点的图形扩展到一个领先的顺序或梯形近似。本文利用随机图解蒙特卡罗算法计算了二维哈伯德模型的双费米子展开，该模型包括了所有的具有两粒子相互作用的图拓扑结构。我们基准得到的自能对数值精确的图行列式蒙特卡罗模拟，系统地评估双费米子级数的收敛性和这些近似的有效性。我们观察到，从高温到DMFT Néel跃迁附近，双费米子级数在所考虑的整个Hubbard相互作用范围内（$4 \leq U/t \leq 12$）非常快地收敛到精确解，这意味着高阶顶点的贡献很小。随着温度进一步降低，我们观察到级数收敛速度变慢，收敛到不正确的解，最终发散。这种情况发生在磁相关变得显著的区域。然而，我们发现，自洽的粒子-空穴阶梯近似产生合理的，往往甚至是高度准确的结果，在这个政权。
2017-05-08 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Real-frequency Diagrammatic Monte Carlo at Finite Temperature
图解展开式是处理关联电子系统的重要工具。在热平衡时，它们最自然地在松原形式主义中定义。然而，从松原计算中提取任何动态响应函数最终需要从虚频域到实频域的不明确的解析延拓。最近有人提出[Phys. Rev. B 99，035120（2019）]，任何相互作用展开图的内部松原求和都可以通过使用符号代数算法来解析地执行。然后，求和的结果是复频率而不是松原频率的解析函数。在这里，我们应用这一原则，并开发了一个图形蒙特卡罗技术，直接在实频轴上产生的结果。我们提出的自能$Σ(ω)$的掺杂32 × 32的循环正方形晶格哈伯德模型在一个非平凡的参数制度，其中的赝能隙的签名出现接近的腹。我们讨论的行为的扰动系列上的实频轴，特别是表明，必须非常小心，当使用最大熵方法截断扰动系列。我们的方法具有很大的希望，在未来的应用中的情况下，分析延续是困难的，中阶微扰理论可能足以收敛的结果。
2020-01-15 cond-mat.str-el
Real-Time Diagrammatic Monte Carlo for Nonequilibrium Quantum Transport
我们提出了一种新的方法，耦合到偏置的非相互作用的铅，如纳米级分子器件中的量子输运相关的量子杂质模型的非平衡实时动力学。该方法是基于一个图表蒙特卡罗采样的实时扰动理论沿Keldysh轮廓。我们基准的方法上的非相互作用的共振能级模型，作为第一个非平凡的应用程序，我们研究零温度非平衡运输通过振动分子。
2008-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fast Principal Minor Algorithms for Quantum Many Body Systems
行列式的计算在强关联系统的图解蒙特卡罗算法中起着核心作用。对大量行列式的评估通常是确定可达到的图解展开阶数的限制计算因素。在这项工作中，我们建立在[ \emph{Linear Algebra and its applications} 419.1（2006），107-124]中提出的算法，该算法计算$O(2^n)$运算中矩阵的所有主子式。我们提出了多个概括的算法，以有效地评估所有主要未成年人的某些子集，并立即应用于连接的决定性的图解蒙特卡罗在正常的和连续时间的量子蒙特卡罗的阶段，以及。此外，我们提高了渐近缩放的图解蒙特卡罗制定实时$O(2^n)$和报告的加速高达一个因素$25$在计算现实的扩展订单。我们进一步表明，所有永久的主要未成年人，对应于玻色子费曼图的总和，可以计算在$O(3^n)$，使图形蒙特卡罗玻色子和混合系统的一个可行的路径值得探索。
2021-07-29 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo
图解蒙特卡罗（Diagrammatic Monte Carlo，简称DiagMC）是一种数值技术，它允许人们计算以图解展开形式指定的量，后者是多体量子统计的标准工具。符号问题，通常是致命的蒙特卡罗方法，似乎是可控的DiagMC。本文首先介绍DiagMC的基本原理，然后详细描述了用于相互作用费米子（哈伯德模型）的DiagMC方案，并给出了状态方程的第一个说明性结果。
2008-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Determinant Diagrammatic Monte Carlo in the Thermodynamic Limit
我们提出了一个简单的技巧，允许考虑所有连接的费曼图在固定位置的相互作用顶点一般费米子模型的总和。与Diagrammatic Monte Carlo相比，我们的方法实现了卓越的性能，同时使算法部分变得非常简单。当我们一次考虑所有连通图的总和时，我们允许具有不同符号的图之间的取消，从而减轻符号问题。此外，计算的复杂性随着展开的阶数呈指数增长，这应该与标准图解技术的阶乘增长相适应。我们举例说明了二维费米-哈伯德模型的技术的效率。
2017-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Diagrammatic perturbation theory and the pseudogap
本文研究了二维正方晶格上的准粒子与高斯分布动力场的耦合模型。该模型描述了准粒子耦合到自旋或电荷的波动，并解决了由Monte Carlo采样的分子场分布。非微扰的解决方案进行比较，各种近似的基础上图解摄动理论。当分子场关联足够弱时，图解计算捕捉到准粒子谱的定性方面。对于磁边界附近的模型参数的范围内，我们发现，准粒子的光谱是定性不同的费米液体，它显示出双峰结构，我们认为，图形近似不能再现，甚至定性，蒙特卡罗计算的结果。这表明，由耦合到反铁磁涨落和自旋分裂的准粒子峰诱导的耦合到铁磁自旋涨落的赝隙超出图解微扰理论。
2004-11-11 cond-mat.str-el
Bold diagrammatic Monte Carlo: A generic technique for polaron (and many-body?) problems
我们开发了一个Monte Carlo方案的采样系列的费曼图的适当的自洽表示的重整化粒子传播子的自能。这种方法被用来解决一个自旋向下的费米子与自旋向上的粒子的费米气体共振相互作用的问题。虽然基于裸传播子的原始序列是符号交替和发散的，但仍然可以通过使用两种策略（单独或一起）来确定它们背后的答案：（i）使用适当的序列求和技术，以及（ii）引入根据模拟的适当自能定义的重整化传播子，即使整个方案自洽。我们的解决方案是很重要的理解相图和性质的BCS-BEC交叉在强不平衡制度。在技术方面，我们开发了一个通用的符号问题容忍方法的精确数值解的极化子型模型，并可能，相互作用的多体哈密顿。
2008-01-07 cond-mat.str-el
Néel temperature and thermodynamics of the half-filled 3D Hubbard model by Diagrammatic Determinant Monte Carlo
利用大规模无偏图行列式蒙特卡罗模拟研究了三维哈伯德模型在半充满状态下接近Néel相变的热力学性质.我们得到了在强关联区的转变温度，以及能量、熵、双占有率和最近邻自旋关联函数的温度依赖性。我们的研究结果提高了以前的无偏研究的准确性，并提出了准确的基准正在进行的努力，以实现反铁磁态的物质与超冷原子在光晶格。
2013-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Real-Time Dynamics in Quantum Impurity Models with Diagrammatic Monte Carlo
我们扩展了最近开发的实时Diagrammatic Monte Carlo方法，在其杂交扩展配方，完整的Kadanoff-Baym-Keldysh轮廓。这使我们能够从任意的，甚至相互作用的，初始密度矩阵开始研究相关杂质模型的实时动态。作为概念证明，我们应用该算法研究了Anderson杂质模型中局域量子猝灭后的非平衡动力学。作为量子杂质模型中实时动力学的一种完全通用的方法，它可以用作非平衡动力学平均场论的求解器。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient One-Loop-Renormalized Vertex Expansions with Connected Determinant Diagrammatic Monte Carlo
我们提出了一种技术，使微扰膨胀的基础上的一个循环重正化顶点大的扩展订单的评价。具体来说，我们将展示如何计算大的顺序修正的随机相位近似的粒子-孔或粒子-粒子通道。该算法的效率是通过使用行列式的所有对称化的费曼图拓扑结构的贡献求和，并通过分析积分出的两体长程相互作用，以产生一个有效的零程相互作用。值得注意的是，作为扰动阶数的函数的算法的指数缩放导致收敛级数的近似误差随计算时间的多项式缩放。为了评估我们的方法的性能，我们将其应用到非微扰制度的正方形晶格费米子哈伯德模型远离半填充和报告，相比裸相互作用展开算法，显着改善的Monte Carlo方差以及所产生的微扰系列的收敛性能。
2020-08-17 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo for Dissipative Quantum Impurity Models
提出一种针对耗散量子杂质模型实时动力学的图蒙特卡罗方法，在单一实时轮廓上对杂化展开采样，证明局部马尔可夫耗散能减轻符号问题以延长模拟时间，并应用于Anderson杂质模型分析退相干对电荷与自旋动力学的影响。
2024-02-12 cond-mat.str-el quant-ph
Spectroscopic Properties of Polarons in Strongly Correlated Systems by Exact Diagrammatic Monte Carlo Method
本文介绍了最近的进展，了解的基态和激发态的电子-声子耦合系统获得的新方法的图解Monte Carlo和随机优化，使近似自由计算松原格林函数在虚时间和执行无偏解析延拓的实频率。在t-J模型中，我们对Frohlich极化子、Rashba-Pekar激子-极化子、赝Jahn-Teller极化子、激子以及与声子空穴相互作用的强关联系统的基态性质、Lehmann谱函数和电导率进行了精确的数值计算.
2007-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Variational Diagrammatic Monte-Carlo Built on Dynamical Mean-Field Theory
本文提出一种基于动力学平均场理论的变分微扰展开方法，系统纳入非局域关联，准确预测三维立方哈伯德模型的奈尔温度，并揭示临界行为从平均场到海森堡普适类的演化。
2025-10-09 cond-mat.str-el
Diagrammatic Quantum Monte Carlo for Two-Body Problem: Exciton
我们提出了一种新的方法精确的数值解的不可约两体问题，并将其应用到激子在固体中。该方法是基于蒙特卡罗模拟的两体格林函数指定的费曼的图解展开。我们的方法不依赖于特定形式的电子和空穴的色散定律，是有效的任何有吸引力的电子-空穴势。我们建立的Wannier（大半径）和Frenkel（小半径）近似的有效性的限制，目前准确的数据为中间半径激子，并提供证据的单极激子在混合价材料的电荷转移性质。
2001-06-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Diagrammatic quantum Monte Carlo study of an acoustic lattice polaron
本文用一阶近似的非图解Monte Carlo方法研究了晶格极化子通过形变势与声学支声子相互作用。弱耦合和强耦合制度被分离的自陷区域，其中各种可能的晶格变形之间的量子共振被认为是在基态属性，光谱函数，和光学电导率。这种极化子的独特之处在于长波长和短波长的声振动之间的相互作用，产生复合声子云，并由于多个准稳态的存在而导致持续的自陷。这导致光谱响应的结构比以前考虑的任何极化子模型都要复杂得多。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incorporating Dynamic Mean-Field Theory into Diagrammatic Monte Carlo
大胆的图解蒙特卡罗（BDMC）方法使用骨架图对费曼图解系列进行无偏采样。对于格点模型，通过将动态平均场论（DMFT）解引入重整化传播子，可以显著提高BDMC的效率。从DMFT的角度来看，将其与BDCM相结合，可以得到一种具有明确精度的无偏方法。我们说明了这种方法的力量，通过计算单粒子传播子（从而状态密度）在非微扰制度的安德森局域化问题，在那里的顺序的$10^4$的增益实现相对于传统的BDMC在收敛到确切的答案。
2010-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stoner transitions beyond mean-field in two-dimensional electronic systems: a diagrammatic Monte Carlo study
School of Physics and Astronomy and William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学学院及威廉·I·芬恩理论物理研究所）；Department of Physics, University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校物理系）
研究二维电子系统中超越平均场的斯托纳转变，应用图解蒙特卡罗算法平等处理阶梯与非阶梯重整化，发现单谷系统低密度下转变条件，双谷系统转变途径受费米子色散各向异性控制。
2026-11-09 cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo in the Lens of Stochastic Iterative Methods
Duke University（杜克大学）
本文从随机迭代方法的角度出发，研究了bold diagrammatic Monte Carlo方法在费曼图随机求和中的应用，分析了条件数和收敛性对BDMC收敛增强技巧的影响，并通过数值实验比较BDMC与相关随机迭代方法的性能。
2017-10-03 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
Diagrammatic Monte Carlo Method for Impurity Models with General Interactions and Hybridizations
本文提出了一种求解具有一般相互作用和一般杂化函数的量子杂质问题的图解蒙特卡罗方法。我们的方法使用递归行列式方案采样图的散射振幅。与一般杂质问题的其他方法不同，不需要通过有限数量的浴状态近似连续杂交函数，并且访问低温不会产生指数成本。我们测试的分子系统的例子，在那里我们系统地改变温度，原子间距离和基组大小的方法。我们进一步将该方法应用于相关反铁磁NiO的自能嵌入计算所产生的杂质问题。我们发现，该方法是理想的量子杂质问题，大量的轨道，但只有适度的相关性。
2020-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-particle renormalizations in many-fermion perturbation theory: Importance of the Ward identity
我们分析了多费米子微扰展开中的两粒子重整化。我们表明，目前的图解理论缺乏直接的图形控制的物理两粒子功能。为了纠正这一点，我们引入并证明了一个沃德恒等式，该等式能够从给定的两粒子不可约顶点显式构造自能。以这种方式构建的近似是因果关系，遵守守恒定律，并提供了一个明确的图形控制的奇异性动力学两粒子功能。
2002-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo for Fermionic Rényi Entanglement Entropy
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出了一种直接的图示蒙特卡洛框架，用于计算相互作用晶格费米子的瑞尼熵，通过格雷德交换表示将熵问题转化为具有混合时间边界条件的复制路径积分，并结合多配置马尔可夫链蒙特卡洛采样器，为非常大的系统提供高阶修正。
2026-10-14 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Single-particle excitations in the uniform electron gas by diagrammatic Monte Carlo
本文用数值精确的变分图解蒙特卡罗方法计算了固体原型模型三维均匀电子气的单粒子激发谱和朗道费米液体参数。在金属密度范围内，我们建立了波函数重整化因子$Z$，有效质量$m^*/m$和朗道参数$F_0^s$和$F_0^a$的基准值，具有前所未有的精度，我们解决了长期存在的难题的非单调依赖的质量密度。我们还排除了实验测量的Na金属带宽的大幅度降低可能源于均匀电子气模型中包含的电荷和自旋波动的可能性。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo method for many-polaron problems
我们介绍了第一个非微扰地处理有限密度极化子问题的大胆的图解蒙特卡罗方法，即，通过包括对高阶的顶点校正。以正方形晶格上的Holstein模型为例，证明了该方法在费米能和德拜能为同一数量级的非绝热区域内，能够提供从重整化费米液体到单极化子的所有区域的热力学极限的精确结果.通过考虑顶点修正，理论描述的准确性相对于大多数研究中采用的最低阶自洽玻恩近似增加了几个数量级。我们还发现，对于真实材料中典型的电子-声子耦合，随着系统密度的增加，准粒子有效质量增加，准粒子剩余减少。
2014-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metropolis updates for Diagrammatic Monte-Carlo algorithms from Schwinger-Dyson equations
基于量子场论中的Schwinger-Dyson方程，我们描述了一种构造Metropolis更新的Diagrammatic Monte-Carlo（DiagMC）算法的一般方法。这种方法绕过了显式的对偶变换，枚举或分类图，并可用于具有未知或复杂对偶表示的格点量子场论（如非阿贝尔格点规范理论）。以这种方式构造的DiagMC算法仍然会受到符号问题的困扰，然而，符号问题与传统蒙特卡罗模拟中的符号问题完全不同，并且其起源于具有正和负权重的图之间的取消。为了测试所提出的方法，我们应用DiagMC计算的前7个订单的1/N扩展的四次矩阵模型，并找到良好的协议与解析结果，除了附近的临界耦合的临界减速集。
2016-09-28 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Diagrammatic Monte-Carlo for weak-coupling expansion of non-Abelian lattice field theories: large-N U(N)xU(N) principal chiral model
我们开发了基于弱耦合展开的非阿贝尔格点场论在t 'Hooft大N极限下的图解蒙特卡罗模拟的数值工具。首先，我们注意到，路径积分措施，这种理论的贡献裸质量项的有效行动，这是成比例的裸耦合常数。这个质量项使微扰膨胀红外有限，并允许直接研究它在大N和无限体积的限制，使用图解蒙特卡罗方法。在D=2维的大N O（N）西格玛模型的精确可解的例子中，我们证明了这种红外有限弱耦合展开除了裸耦合的幂之外，还包含其对数的幂，这让人想起热场论中的重求和微扰理论和没有指数项的复活的反级数。我们用数值方法证明了这些双级数收敛到明显的非微扰动力学质量间隙。在此基础上，我们发展了一种在大N矩阵场论中平面图抽样的Diagrammatic Monte-Carlo算法，并将其应用于D=2的大N U（N）xU（N）非线性西格玛模型（主手征模型）的红外有限弱耦合展开.我们采样到12个领导订单的弱耦合扩展，这是实际的限制设置越来越强的符号问题在高阶。比较传统的蒙特卡罗模拟与图解蒙特卡罗模拟外推到无限N，我们发现一个很好的协议的能量密度，以及为“退禁闭”过渡的临界温度。最后，我们评论的适用性，我们的方法在零和有限密度的平面QCD。
2017-12-01 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Strongly Interacting Weyl Semimetals: Stability of the Semimetallic Phase and Emergence of Almost Free Fermions
使用的分析参数和国家的最先进的图形蒙特卡罗模拟的组合，我们表明，相互作用的外尔半金属的色散的修正是由紫外截止和逆屏蔽长度。如果这两个都是有限的，那么即使在低温极限下，图解级数也是收敛的，这意味着半金属相保持稳定。同时，没有紫外截止或屏蔽导致在零温度下的对数发散。这些结果突出了库仑相互作用和筛选的关键影响，例如通过寄生带的存在介导的，这是现实世界材料中普遍存在的效应。此外，尽管从库仑力相当大的修正，从频率依赖的自能部分的贡献仍然非常小，从而产生了一个系统的有效几乎自由的费米子具有强烈的重整化色散。
2018-11-26 cond-mat.str-el
Direct sampling of the self-energy with Connected Determinant Monte Carlo
本文在连通行列式技术的框架下，提出了一种有效的自能直接采样算法。多变量形式幂级数的形式主义的引入对证明是必不可少的，更一般地说，它是图解展开的自然数学工具。
2018-02-13 cond-mat.str-el
Controlling Feynman diagrammatic expansions: physical nature of the pseudo gap in the two-dimensional Hubbard model
我们介绍了一种方法总结费曼的扰动系列的基础上，显着提高其收敛性能的图解蒙特卡罗。这使我们能够以可控的方式调查的赝能隙制度的哈伯德模型，并研究在低掺杂和中间耦合的节点/反节点二分法。与弱耦合情况的显著差异是显而易见的，例如波腹处的不相干程度高于“热点”处。我们的结果表明，赝能隙和准粒子相干性在波腹处的减少是由于反铁磁自旋相关中心周围的公度$(π,π)$波矢。相反，在节点处的散射的主导源与无公度动量转移相关联。Umklapp散射被发现在节点/反节点二分法中起着关键作用。
2016-08-30 cond-mat.str-el
From Popov-Fedotov trick to universal fermionization
我们表明，Popov-Fedotov技巧的映射自旋1/2晶格系统的两个组件费米子虚化学势容易推广到玻色子与一个固定的（但不限于）最大占位数，以及费米子哈密顿量与各种限制的网站Fock状态。在一般情况下，映射-费米子化-是在具有多体非厄米相互作用的多分量费米子上。此外，费米子化方法允许将大的多体耦合转换为单粒子能量，使图解系列不含大的膨胀参数;后者对图解蒙特卡罗方法的效率和收敛性至关重要。
2011-07-01 cond-mat.str-el hep-lat
Realistic estimates of superconducting properties for the cuprates: reciprocal-space diagrammatic expansion combined with variational approach
我们提出了一个系统的方法来系统的相关电子，所谓的$\mathbf{k}$ -DE-GWF方法，基于倒易空间（$\mathbf{k}$解决）图形扩展的变分Gutzwiller型波函数的参数化模型的相关费米子。本方法，在对比变分蒙特卡罗（VMC），或最近开发的Gutzwiller型波函数（直接空间DE-GWF技术）的实空间图形扩展，是直接适用于在热力学极限，因此适合于描述选定的奇异特征的波矢量相关的量。我们采用$\mathbf{k}$ -DE-GWF方法提取了哈伯德模型中穿过布里渊区和远离半填充区的费米子谱密度函数的两个前沿矩的非解析部分。这些矩被用来计算关联超导态中的节点准粒子速度及其谱权。以这种方式确定的两个速度表现出缩放与电子浓度定性不同，从早期获得的高- $T_c$铜酸盐的激发态内的投影准粒子的ananimalent，和结果是在一个非常好的定量协议与实验数据，如果解释为那些表征的光谱下面和上面观察到的扭结。我们提供了一个详细的讨论，自然出现在我们的DE-GWF方法的两个差距和两个激发分支（两个速度）。这两组独立的特性将非常接近费米面的重整化准粒子态与更深层次的相关态特性区分开来。此外，增强的$\mathbf{k}$依赖的磁化率被证明包含在我们的语言的自旋波动的贡献。
2020-08-05 cond-mat.str-el
Diagrammatics in the Dual Space, or There and Back Again
Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）
本论文提出双空间图示法，通过构建初版模型并结合动力学平均场理论，系统化地研究强关联电子材料的多体效应。
2025-12-13 cond-mat.str-el
On the dangers of partial diagrammatic summations: Benchmarks for the two-dimensional Hubbard model in the weak-coupling regime
我们研究了二维哈伯德模型在弱耦合区的自能，并将各种近似的图解方案得到的自能与图解蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。虽然动力学平均场论提供了一个很好的近似的局部部分的自能，包括其频率依赖性，部分总和的气泡和/或梯形图通常产生比二阶微扰理论更差的结果。即使是广泛使用的自洽计划，如GW或波动交换近似（FLEX）被发现是不可靠的。结合动态平均场自能与GW+DMFT中的GW的非局部分量，得到了正确数量级的局部自能和非局部自能的改进结果，但在这里，通过限制非局部对二阶图的贡献，也得到了一个更可靠的方案。FLEX+DMFT被发现在低密度区给出准确的结果，但在半填充附近比FLEX的结果更差。
2015-06-24 cond-mat.str-el
Dual-space cluster-diagrammatic approach to nonlocal electronic correlations
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Collège de France, Université PSL（法兰西学院，巴黎文理研究大学）
本文提出双空间簇图示法用于非局域电子关联，通过引入簇参考系统，有效结合短程和长程关联效应，提升计算精度并减少周期性歧义。
2026-02-25 cond-mat.str-el
Spectral shift technique for strongly correlated lattice fermions
我们提出了一种发展的强耦合图解技术，它依赖于整合出的平均场的路径之前，进行扩展。这使得有可能扩展到一个状态的准粒子谱，考虑到所有的动力学效应，不显着依赖于非局部相关。这些路径贡献了关联系统中的大部分动能，因此这个协议为更接近完整理论的扩展提供了一个起点。与现有精确结果的比较清楚地证实了这一点。
2021-11-10 cond-mat.str-el
Determinant Monte Carlo algorithms for dynamical quantities in fermionic systems
我们介绍和比较三种不同的蒙特卡罗行列式算法，允许一个计算动力学量，如自能，费米子系统在其热力学极限。我们表明，最有效的方法表示的阶乘数的一个粒子的不可约图的递归和指数复杂性的决定因素的总和。通过比较结果的二维哈伯德模型与那些从国家的最先进的图解Monte Carlo，我们表明，我们可以达到更高的扰动阶数和更大的精度相同的计算工作。
2018-02-09 cond-mat.str-el
Embedded multi-boson exchange: A step beyond quantum cluster theories
本研究提出一种基于嵌入自洽介质小团簇多玻色子顶点的Hubbard模型图解多尺度方法，结合短长程关联求解，精确解决Fierz退耦歧义，基准测试与数值精确模拟高度吻合，是超越量子团簇理论的进展。
2024-06-21 cond-mat.str-el
Universal and non-universal renormalizations in Fermi liquids
我们讨论了费米液体（FL）理论和图解微扰方法相互作用的费米系统之间的相互作用。在伽利略不变系统的FL理论中，质量重整化$m^*/m$完全来自费米面的费米子。我们表明，在一个图形微扰理论的相同结果$m^*/m$来自费米子在和远离费米面。FL和微扰方法的等价性是基于高能和低能费米子的自能贡献之间的特定关系。我们认为，要小心行使在重整化群方法的FL，以不错过高能量的贡献$m^*/m$。作为具体例子，我们讨论了具有SU（2）和SU（N）对称性的二维和三维系统的$m^*/m$和准粒子留数$Z$.在SU（N）的大$N$极限下，我们导出了费米液体顶点各向异性部分的表达式。
2010-03-21 cond-mat.str-el
Dual fermion approach to nonlocal correlations in the Hubbard model
一种新的图解技术被开发来描述非局部效应（例如，pseudogap形成）的Hubbard类模型。与聚类方法相比，该方法利用了一个精确的过渡到对偶变量集，因此可以将有效的{ \it单杂质}问题的不可约顶点视为小参数。这在弱耦合（能带）和原子极限之间提供了非常有效的插值。哈伯德模型中反铁磁赝能隙的形成仅由最低阶图正确地再现。
2007-05-10 cond-mat.str-el
