Variational approach to the dynamics of dissipative quantum impurity models
本文提出高斯态叠加变分拟设与量子轨迹相结合的非微扰方法,研究耗散量子杂质动力学,揭示两体损失诱导的近藤效应、零偏压负电导及铁磁畴形成,并扩展至高自旋近藤模型。
2025-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Driven dissipative dynamics and topology of quantum impurity systems
在这篇综述中,我们提供了一个介绍和概述的量子杂质模型的实时动力学及其在量子器件中的实现的一些最新进展。我们专注于欧姆自旋玻色子和相关的模型,它描述了一个单一的自旋1/2耦合到一个无限的谐振子集合。这些主题主要来自我们过去几年的努力,但我们也提出了一些新颖的结果。在这篇评论的第一部分,我们开始与教学介绍的实时动力学耗散自旋在高温和低温。然后,我们专注于驱动动力学的量子制度超出了弱自旋浴耦合的限制。在这些情况下,非微扰随机薛定谔方程方法是理想地适合于数值获得自旋动力学,因为它可以将偏置场$h_z(t)$的任意时间依赖的哈密顿量。我们提出了不同的最近的应用这种方法:(i)如何拓扑性质的自旋,如Berry曲率和陈数可以动态测量,以及如何耗散影响的拓扑结构和测量协议,(ii)量子自旋链如何可以通过耦合到一个共同的浴缸同步动力学。在第二部分中,我们讨论了自旋玻色子的量子工程和电路量子电动力学(cQED),量子电路和冷原子体系结构中的相关模型。在不同的实现中,欧姆环境可以由长(微波)传输线、Luttinger液体、一维玻色-爱因斯坦凝聚体、超导约瑟夫森结链来表示。我们表明,量子杂质可以被用作量子传感器,以检测在最小耦合浴的属性,以及如何耗散自旋动力学可以导致新的见解莫特超流体过渡。
2018-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum impurity models of noisy qubits
我们证明了耦合的两级系统(“量子位”),这也是一个通用的(子)欧姆耗散环境的问题属于同一类的模型描述(非)磁性杂质嵌入强相关系统。进一步深入了解广义单杂质和双杂质玻色/费米近藤模型,使人们能够提出具体的建议,对高度相干的多量子位组件的潜在应用在量子信息处理的系统工程。
2004-05-27 cond-mat.str-el quant-ph
External field induced metal-to-insulator transition in dissipative Hubbard model
本文开发了非平衡稳态非交叉近似杂质求解器,结合非平衡稳态动力学平均场理论研究恒定电场下耗散Hubbard模型的金属-绝缘体转变,发现电场驱动的转变在性质上类似于温度驱动的平衡转变,不同于先前基于迭代微扰理论的结果。
2025-01-03 cond-mat.str-el
Entanglement negativity in a fermionic chain with dissipative defects: Exact results
我们研究了具有局域损耗的自由费米子链中费米子对数负性的动力学行为。该链最初是在一个通用的费米海准备。在标准流体动力学极限下,当两个子系统的比值固定时,两个子系统之间的负性可以用一个简单的公式来描述,该公式只与杂质的有效吸收系数有关。负性在短时间内线性增长,然后饱和到体积定律的比例。从物理上讲,这反映了在杂质位置上纠缠激发对随时间的连续产生。有趣的是,与酉动力学的情况相比,负性与具有Rényi指数$1/2$的Rényi互信息不同。这反映了耗散过程和统一过程之间的相互作用。纠缠对的负性含量是根据一个有效的两态混合密度矩阵的子系统。在初始费米海的临界性反映在对数修正的存在。对数标度的前因子取决于损失率,这表明耗散和临界性之间存在非平凡的相互作用。
2023-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group study of a quantum impurity model with Landau-Zener time-dependent Hamiltonian
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法(t-DMRG)研究了具有含时哈密顿量的量子杂质系统的非平衡动力学.该模型是一个共振能级模型,通过从描述耗散朗道-齐纳跃迁的特定欧姆自旋玻色子模型映射得到。我们将共振能级模型映射到Wilson链上,然后计算共振能级的时间依赖占据$n_d(t)$。我们比较t-DMRG结果与精确的结果在零温度下,发现非常好的协议。我们也给出了一个物理解释的数值结果。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Magnetic Impurities in Magnetically Ordered Systems
讨论了自旋为1/2的杂质浸入自旋为S的磁有序背景中的问题。我们发现,问题映射到一个概括的耗散两个级别的系统(DTLS)与两个独立的热浴,与戈德斯通模式的磁铁,耦合到不同的组件的杂质自旋算子。利用解析微扰重整化群(RG)方法和精确的数值重整化群(NRG)方法,我们证明了与其他耗散模型相反,即使在强耦合区,也存在量子退相干和准标度效应.我们预测的杂质磁化率,可以在核磁共振(NMR)实验中测量的行为。我们的结果也可能与量子计算有关。
2003-03-27 cond-mat.str-el
Intermediate fixed point in a Luttinger liquid with elastic and dissipative backscattering
在最近的工作[物理学。{ \bf 108},136401(2012)]我们已经解决了具有散射体的Luttinger液体的问题,该散射体允许相干和非相干散射通道。我们已经发现,与此模型相关的物理是从凯恩和费舍尔分析的弹性杂质设置,从Furusaki和Matveev研究的非弹性散射的情况下,有质的不同,从而提出了一个新的范式图片Luttinger液体与杂质。在这里,我们提出了一个广泛的研究这个问题的重整化群流,不动点景观,并在这些不动点附近的缩放。我们的分析是非微扰的弹性隧穿振幅,采用瞬子计算在一个或两个可用的弹性隧穿通道。我们的分析占非平凡的克莱因因素,这代表任何或费米子统计。这些克莱因因素需要考虑到由于高阶隧穿过程发生的事实。特别地,我们找到一个稳定的固定点,其中输入电流在前向和后向散射光束之间被分离为${1 \over 2}$ - $1\over 2$。完全后向散射和完全前向散射之间的这个中间固定点对于Luttinger参数$g<1$是稳定的。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heating Dynamics of Correlated Fermions under Dephasing
本研究利用开放量子系统DMFT的弱耦合微扰论,探究关联费米子在局域退相干库下的耗散加热动力学,揭示了其与封闭系统热化的定性差异及开放系统不可逆性特征。
2025-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Anderson Impurities In Edge States with Nonlinear and Dissipative Perturbations
本文通过重整化群、Fock空间对角化和自旋弛豫计算,证明非线性色散与赝手性相互作用可在厄米杂质模型中动态产生例外点和非厄米临界性,并发现由李代数稳定的耗散不动点及普适符号反转区域。
2025-06-11 cond-mat.str-el
Circuit Quantum Simulation of a Tomonaga-Luttinger Liquid with an Impurity
Tomonaga-Luttinger液体(TLL)概念被认为是在低温下描述一维系统强关联物理的一般概念。一维导体中的一个标志性特征是由单个杂质引起的金属态和绝缘态之间的量子相变。然而,这种转变阻碍了对现实世界TLLs的实验探索。此外,它的理论治疗,解释了普遍的能量重新标度的电导在低温下,迄今为止已经完全实现了特定的相互作用强度。量子模拟可以提供强大的解决方案。这里,示出了混合金属-半导体耗散量子线路,以实现包括单个完全可调谐散射杂质的可调节电子相互作用的TLL的模拟。测量揭示了重整化群的“β函数”的电导,完全决定了TLL通用交叉到一个绝缘状态冷却后。此外,特征标度能量定位在一个给定的温度下的位置内的电导重整化流建立了超过九十年的电路参数,并探讨了平衡制度。量子模拟器的质量从现有的和新的TLL预测的精确的无参数验证证明,量子模拟是在很强的意义上实现,通过阐明相互作用机制,抵制理论解决方案。
2018-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Conductivity magnetooscillations in 2D electron-impurity system under microwave irradiation: role of magnetoplasmons
发展了一种多电子理论来解释微波辐射下极高迁移率二维电子系统中最近观察到的电导磁振荡现象。第一次,一个理论考虑到微波诱导重整化屏蔽杂质势。结果表明,该势在电场性质上具有奇异性、动态性和非线性性。这从根本上改变了“干净”2D系统中杂质处电子散射的图像:整流耗散电流的出现是2D磁等离子体激元的激发,而不是朗道能级之间的单电子跃迁。在“脏”的二维系统中,电子-电子相互作用的作用减弱,因此集体激发不再存在,我们的结果变成了众所周知的结果,这些结果是在单电子方法中获得的。
2005-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlation versus dissipation in a non-Hermitian Anderson impurity model
本文通过非厄米安德森杂质模型的slave-boson理论,揭示强关联重整化抑制单体损失并产生多体耗散,从而增强Kondo态寿命,并阐明耗散量子相变机制。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Optimal broadening of finite energy spectra in the numerical renormalization group: application to dissipative dynamics in two-level systems
量子杂质模型的数值重整化群(NRG)计算基于电子或玻色子哈密顿量的能量的对数离散化,提供了一个强大的工具来描述涉及广泛分离的能量标度的物理,如通常在纳米结构和强相关材料中遇到的。然而,NRG的这一主要优点被认为是在有限能量下分辨尖锐光谱特征的缺点,例如耗散原子峰。令人惊讶的是,我们发现一个聚束的多体水平在NRG光谱附近的耗散共振,并利用这一点结合广泛使用的奥利维拉的$z$ -技巧,使用平均超过{ \it几}离散NRG光谱,与优化的{ \it频率依赖}加宽参数$b(\w)$。该策略提供了计算能力的巨大增益,并且从原始NRG数据中提取所有需要的信息,而无需对所起作用的各种能量尺度的{ \it先验}知识。作为应用,我们研究了自旋玻色子模型中相干动力学到非相干动力学的高精度交叉。
2009-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Turning qubit noise into an advantage: Automatic state preparation and long-time dynamics for impurity models on quantum computers
本研究针对强关联系统DMFT方法中标准量子模拟需大量高质量量子比特的问题,提出利用振幅阻尼结合有噪与无噪量子比特的电路,实现杂质模型动力学模拟,兼具减量子比特、长时模拟、无需基态制备的优势,可适配部分量子纠错框架。
2025-07-31 cond-mat.str-el quant-ph
Impurity Quantum Phase Transitions
我们回顾了最近的工作连续量子相变杂质模型,无论是费米子和玻色子浴-这些转变是有趣的实现边界临界现象在零温度。带有费米子浴的模型是标准近藤模型的推广,其共同特征是由于竞争过程,近藤屏蔽的局域自旋可以被抑制。带有玻色子浴的模型与耗散两能级系统的自旋玻色子模型有关,其中隧穿和摩擦之间的相互作用导致多个相。所有模型固有的竞争可以产生与量子相变相关的不稳定不动点,其中杂质性质发生质的变化。有趣的是,某些杂质跃迁具有低临界和高临界“维度”,并允许ε型膨胀。我们提出了一些观测结果,通过分析和数值重整化群技术,并连接到实验。
2004-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended two-level quantum dissipative system from bosonization of the elliptic spin-1/2 Kondo model
我们研究了椭圆自旋1/2近藤模型(自旋1/2费米子在一维与磁杂质的完全各向异性接触相互作用)的光映射到玻色子系统使用的费米子玻色子对应和相关的幺正变换。我们证明了,对于固定的费米子数,玻色子系统描述了一个两能级的量子耗散系统的两个无相互作用的副本的无限简并的上,下能级。除了标准的隧穿跃迁和耗散耦合驱动的跃迁外,还存在上下态之间的浴介导的跃迁,其同时影响水平简并标签的转变。我们推测,这些系统可以提供新的例子,连续时间量子随机游动,这是完全可解的。
2011-02-22 cond-mat.str-el
The numerical renormalization group method for quantum impurity systems
在20世纪70年代初,威尔逊发展了完全非微扰重整化群变换的概念。应用于近藤问题,这种数值重整化群方法(NRG)第一次给出了从自由自旋的高温相到完全屏蔽自旋的低温相的完全交叉。NRG后来被推广到各种量子杂质问题。本文简要介绍了NRG方法,包括如何计算物理量的一些准则,并综述了近30年来NRG方法的发展及其各种应用。这些应用包括原始近藤问题的变体,例如双通道近藤模型中的非费米液体行为,耗散量子系统,例如自旋玻色子模型,以及动态平均场论框架中的晶格系统。
2007-01-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Density of states of a dissipative quantum dot coupled to a quantum wire
我们研究了耦合到分数量子霍尔边缘或耦合到单个一维Luttinger液体铅末端的杂质能级或量子点的局域态密度。欧姆耗散浴的影响也被考虑在内。使用分析和数值计算技术,我们表明,在一般情况下,状态的密度表现出幂律频率依赖性附近的费米能量。在参数空间的相当大的区域内,它仅仅反映了在Luttinger液体末端的隧穿态密度的行为,并且对点-铅相互作用的值或耗散的强度不敏感;否则它也取决于这些耦合。这种行为应该与能级的热力学性质,特别是它的占有率形成对比,这在以前被证明仅通过相应的费米边奇异指数依赖于系统中的各种相互作用,因此不能显示任何Luttinger液体特定的幂律。因此,我们可以构建不同的模型,有些在导线中有相互作用,有些没有相互作用(但具有相等的费米边奇异指数),这将具有非常不同的能级密度,尽管它们都导致相同的能级粒子数与能量曲线。
2011-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium quantum transport through a dissipative resonant level
共振能级模型代表了一个典型的量子系统,它是许多其他量子杂质模型的基础。我们提供了一个全面的分析量子相变附近的无自旋耗散共振能级模型的非平衡输运,扩展了早期的工作[物理评论Lett。102,216803(2009)]。我们的系统到一个有效的近藤模型的严格映射的详细推导。一个受控的能量相关的重整化群方法被应用到计算的非平衡电流在有限的偏置电压V的存在下,在线性响应制度V ->0,该系统表现出作为一个函数的耗散强度的Kosterlitz无(KT)型的局域-离域量子跃迁。我们解决量子相变附近的非平衡输运的基本问题:偏置电压是否起到与温度相同的作用,涂抹了过渡?相变附近的非平衡电导的标度是多少?在有限温度下,我们证明了电导在V< T时服从平衡标度,而在V>T时服从明显的非平衡分布。此外,我们提供了新的签名的过渡在有限频率的电流噪声和交流电导通过最近开发的功能重整化群(FRG)的方法。我们的分析,通过共振级耦合到两个手性Luttinger液体铅,产生的分数量子霍尔边缘态的非平衡输运的推广进行了讨论。我们关于耗散共振能级的工作与耦合到电阻性环境(例如H)的量子点中的实验直接相关。Mebrahtu等人,Nature 488,61,(2012).
2012-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalized Lindblad Driving: A Numerically-Exact Nonequilibrium Quantum Impurity Solver
非平衡强关联量子系统的精确描述一直是多体物理学中的一个挑战。其中值得注意的是量子杂质模型,它出现在各种纳米电子和量子计算应用中。尽管它们看起来很简单,但它们具有相关的现象,包括涌现的能量尺度和非费米液体物理,需要重整化群处理。这通常与有限偏置下它们的非平衡稳态的描述不一致,这暴露了它们作为开放量子系统的本质。本文提出了一种新的数值精确方法,用于计算任意偏压或温度下耦合到金属引线上的一般量子杂质的非平衡态,我们称之为“RL-NESS”(RenormalizedLindblad-driven非平衡稳态).它是基于相干耦合的杂质离散化的领导,这是严格处理。此外,这些引线弱耦合到由施加电压或温度偏置的Lindblad动力学描述的储层。超越以往的尝试,我们利用混合离散计划的线索连同威尔逊的数值重整化群,以探测指数小的能量尺度。稳态,然后发现通过实时Lindblad动力学的矩阵乘积密度算子,采用耗散的广义的时间依赖的密度矩阵重整化群。在长时间的限制下,由于引入了限制纠缠增长的耗散,该过程收敛到有限键维的稳态。我们测试的非相互作用的共振能级模型的精确解的方法。我们使用一个相互作用的两级模型,它正确地再现了已知的限制,并给出了完整的$I$ - $V$曲线之间的权力。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
The mass-flow error in the Numerical Renormalization Group method and the critical behavior of the sub-ohmic spin-boson model
我们讨论了量子杂质问题的数值重整化群(NRG)方法中的一个特殊的误差源,它与由于浴传播子引起的杂质参数的重整化有关。在NRG计算的任何一步,这种重整化只是部分考虑,导致沿流动的杂质参数的系统变化。在研究量子临界现象时,这种效应可能会导致定性上错误的结果,因为它导致相变控制参数随温度的函数而隐式变化,从而导致有序参数质量的非物理温度依赖性。我们证明了具有幂律浴谱J(w)~ w^s的玻色杂质模型的质量流效应,即耗散谐振子模型和自旋玻色子模型.我们提出了一个扩展的NRG校正的质量流量误差。利用这一点,我们发现了自旋玻色子模型中高斯临界不动点的明确特征,s<1/2,与量子到经典映射所预期的平均场行为一致。
2009-11-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical Mean-Field Theory for Markovian Open Quantum Many-Body Systems
开放量子多体系统描述了许多与量子模拟相关的实验平台,从超导电路阵列到光晶格中的超冷原子。它们的理论理解受到它们的大希尔伯特空间和它们的内在非平衡性质的阻碍,限制了许多传统方法的适用性。本文将非平衡玻色动力学平均场论推广到马尔可夫开放量子系统。在DMFT,Lindblad主方程描述的耗散玻色子的晶格被映射到一个杂质的问题,描述一个单一的网站嵌入在其马尔可夫环境和耦合到一个自洽场和非马尔可夫浴,后者占有限的晶格连通性校正超出Gutzwiller平均场论。我们开发了一个非微扰的方法来解决这个玻色子杂质的问题,它对待非马尔可夫浴在非交叉近似。作为第一个应用,我们讨论了具有非相干泵浦和两体损耗的驱动耗散玻色-哈伯德模型的稳态。我们发现,DMFT捕获跳跃引起的耗散过程中,完全错过了Gutzwiller平均场论,这至关重要地确定正常阶段的属性,包括重新分配的稳态人口,抑制本地增益和出现一个固定的量子芝诺政权。我们认为,这些过程的竞争与相干跳跃,以确定相变向非平衡超流体,导致强重整化的相边界在有限的连接。我们表明,这种转变发生作为一个有限频率的不稳定性,导致在时间上的一个重复的序参量,我们连接到一个量子多体同步过渡的量子范德波尔振荡器阵列。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in a resonant-level model with dissipation: Renormalization-group studies
我们研究了一个无自旋能级,它与费米子带杂交,也通过它的电荷耦合到耗散玻色子浴。我们考虑一般情况下的幂律杂化函数$Γ(\w)\propto |\w|^r$与$r\ge 0$,和玻色浴光谱函数$B(\w)\propto \w^s$与$s\ge -1$。对于$r<1$和$\mathrm{max}(0,2r-1)<s<1$,这种玻色-费米量子杂质模型具有在离域相和局域相之间的连续零温度转变,离域相在杂质能级和能带之间具有隧穿,局域相在低能极限中耗散抑制隧穿。利用微扰和数值重整化群技术阐明了该模型的相图和临界行为,在适当的制度之间有很好的协议。对于$r=0$,这个模型的临界性质与自旋玻色子模型和伊辛玻色-费米近藤模型的临界性质一致,正如玻色子化所预期的那样。
2007-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical Renormalization Group at marginal spectral density: application to quantum tunneling in Luttinger liquids
许多量子力学问题(如金属和超导纳米电路中的耗散相位波动,或Luttinger液体中的杂质散射)涉及玻色子模式的连续性,其边际谱密度随能量的倒数而发散。我们构造了一个数值重整化群,在这种奇异的情况下,在高能量的尺度分离的一个可管理的违反,可靠地捕获低能量物理。该方法证明了一个非微扰的解决方案,在几个能量几十年的动态电导的Luttinger液体与一个单一的静态缺陷。
2011-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissipative quantum mechanics and Kondo-like impurities on noncommutative two-tori
在最近的一篇论文中,通过利用非对易环面上场论的Morita等价概念和选择非对易性参数$θ$的合理值(以适当的单位表示),建立了描述双态填充$ν=% \frac{m}{pm+2}$的量子Hall流体(QHF)的$m$-约化共形场论(CFT)和阿贝尔非对易场论(NCFT)之间的一般一一对应关系.这使我们能够为非对易性和量子霍尔流体\cite % {ncmanybody}之间的关系添加新的证据。另一方面,$m$约化的CFT等价于Callan等人引入的具有磁边界相互作用的两个无质量标量玻色子的系统,在所谓的“魔法”中。然后,我们能够描述,在这样的框架内,耗散的量子力学的粒子被限制在一个平面,并受到一个外部磁场垂直于it.here,我们开发了这样一个观点,通过专注于情况$m=2$,它对应于一个量子霍尔双层。耦合的两个层的局部杂质的关键作用被强调和广义磁平移(GMT)的非对易性的影响被充分利用。因此,我们以张量积的形式引入了一般的GMT算子,它们分别作用于QHF和亏损空间,并对其丰富的结构进行了全面的研究。
2011-12-22 cond-mat.str-el hep-th
Geometric frustration produces long-sought Bose metal phase of quantum matter
玻色子物质的两个最突出的相态是具有完美流动的超流体和没有流动的绝缘体。当实验观察表明玻色子可以组织成一个完全不同的第三相时,一个几十年前的谜团意外出现了:具有耗散流的玻色金属。迄今为止,这种玻色金属最可行的理论是利用基于杂质的无序的外在性质;然而,仍然缺乏一个通用的内在量子玻色金属态。我们提出了一个玻色金属的普适齐次理论,其中几何阻挫将基本的量子相干性限制在较低的维度。其结果是一个无间隙绝缘体的特点是耗散流消失在低能量极限。这种失败的绝缘体证实了一个挫折为主的制度,只有在低能量的额外散射源增强,因此产生玻色金属,在现实的实验条件下蓬勃发展。
2021-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dissipation-induced bulk and boundary criticality in the Haldane chain
Lanzhou University(兰州大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(里昂·布里渊实验室,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学)
研究与耗散欧姆浴耦合的Haldane链,通过量子蒙特卡洛模拟揭示其耗散诱导的体与边界临界性,推导广义弦序参量,为耗散调控的边界临界性研究奠定基础。
2026-08-07 cond-mat.str-el
Local Defect in Metallic Quantum Critical Systems
我们提出了一个理论的一个单一的点,线或平面缺陷耦合到序参量的平方在金属系统的量子临界点附近或其上临界尺寸以上。在临界状态下,自旋液滴在缺陷周围成核,液滴核心尺寸由缺陷势的强度决定。在核心外,发现了一个普遍的缓慢衰减的液滴尾部,导致许多耗散通道耦合到液滴和量子隧穿的完全抑制。我们提出了一个NMR实验来测量杂质引起的局部自旋磁化率的变化。
2001-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Berry Phase and the Breakdown of the Quantum to Classical Mapping for the Quantum Critical Point of the Bose-Fermi Kondo model
玻色-费米近藤模型的相图包含一个SU(2)不变的近藤屏蔽相,它与近藤破坏的局域矩相被一个连续的量子相变分开。我们分析了自旋路径积分中的Berry相位项对该量子杂质模型的量子临界性质的影响。对于表征耗散玻色浴谱密度的幂律指数的范围,忽略Berry相位项的影响使得不动点为高斯型。对于相同的谱密度指数范围,引入Berry相位项会导致一个相互作用的不动点,在这个不动点上,量子到经典的映射失效。我们的研究结果的一些一般意义进行了讨论。
2008-08-20 cond-mat.str-el
Two-bath spin-boson model: Phase diagram and critical properties
自旋玻色子模型描述了一个耦合到谐振子池的两能级系统,是量子耗散的通用模型,具有多种应用。它也被作为杂质量子相变的一个简单例子进行了研究。在这里,我们提出了一个U(1)对称的两浴自旋玻色子模型的详细研究,其中SU(2)自旋1/2的两个不同的组件耦合到单独的耗散浴。非平凡的物理学产生于两个耗散通道的竞争,导致各种相位和量子相变。我们采用分析和数值计算相结合的技术来确定的稳定相和量子临界点的属性。特别是,我们发现了一个临界的中间耦合相,这是由一个连续的量子相变,违反了量子经典对应的限制。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Numerical Renormalization Group for the sub-ohmic spin-boson model: A conspiracy of errors
Wilson数值重整化群(NRG)方法应用于耗散量子杂质模型,特别是亚欧姆自旋玻色子模型,得到了与其它方法不一致的量子临界行为的结论,这些结论现在被认为是错误的。NRG的错误最初未被发现,因为NRG提供了一组内部一致的临界指数,满足超尺度。在这里,我们讨论两个错误的阴谋-希尔伯特空间截断误差和质量流误差-可以导致这个一致的指数集。值得注意的是,这两个错误,虽然不同的起源,迫使系统服从朴素标度律,即使物理模型违反朴素标度。特别是,我们表明,希尔伯特空间截断和质量流误差的组合诱导一个人工的非解析项的朗道展开的自由能占主导地位的临界行为浴指数s<1/2。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical and strong-coupling phases in one- and two-bath spin-boson models
对于耗散量子杂质模型中的相变,量子-经典对应的存在性已被广泛讨论。我们引入了一个变分矩阵产品状态的方法,涉及优化玻色子基础,使整个相图的高精度数值研究成为可能。对于具有幂律浴谱$\propto \w^s$的亚欧姆自旋玻色子模型,我们证实了$s<1/2$的经典平均场行为,修正了早期的数值重整化群结果。我们还提供了第一个XY对称模型的自旋耦合到两个竞争玻色子浴,在那里我们发现了丰富的相图,包括临界和强耦合阶段的$s<1$,不同于经典的自旋链。这说明对称性对于量子到经典对应是否存在是决定性的。
2012-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Fermi Liquid Behavior in U and Ce Alloys: Criticality, Disorder, Dissipation, and Griffiths-McCoy singularities
本文为U和Ce金属间化合物中磁有序量子临界点附近的Griffiths-McCoy奇异性问题提供了理论基础。结果表明,近藤效应与RKKY相互作用之间的竞争可用哈密顿量表示,合金化的稀释效应导致了由磁补偿矩数驱动的量子逾渗问题.我们认为,当考虑到RKKY相互作用时,Nozières提出的耗尽悖论得到了解释。我们重新讨论了一个杂质和两个杂质的近藤问题,并表明,在粒子-空穴对称性破缺算子的存在下,系统流到一条由自旋相干运动表征的不动点线。这导致{\it簇近藤效应}。我们明确计算微观哈密顿的参数出现在所有的响应函数。我们发现,有一个最大数量的$N_c$的自旋在集群,使以上这个数字隧道不再发生。这些影响导致集群近藤温度的分布,消失有限的集群,因此导致强磁响应。根据这些结果,我们提出了描述金属磁性系统临界行为的{\it耗散量子液滴模型}。该模型预测,在顺磁相有一个交叉温度$T^*$以上的格里菲斯-麦考伊像奇异性与幂律行为。然而,在$T^*$以下,出现了一个由耗散主导的新区域,具有更强的发散。我们估计$T^*$与$N_c$是指数小的。
2000-03-06 cond-mat.str-el
HEOM-QUICK2: a general-purpose simulator for fermionic many-body open quantum systems -- An Update
本文介绍了费米子多体开放量子系统通用模拟器HEOM-QUICK2,其基于分层运动方程理论,相比前版提升了稳态求解效率、非马尔可夫记忆处理精度及长时间动力学稳定性,为研究奇异量子现象提供了强大工具。
2024-11-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Universal Non-equilibrium I-V Curve Near Two-channel Kondo-Luttinger Quantum Critical Point
金属的费米液体范例极大地促进了我们对凝聚态系统的理解。然而,越来越多的量子临界系统被证明表现出非费米液体行为。对这类系统的全面了解仍然缺乏,特别是远离平衡的分析结果很少。在这项工作中,我们提供了一个独特的例子,这样的一个双通道近藤Luttinger模型中的近藤杂质耦合到两个电压偏置的相互作用的电子引线,实验上可实现的耗散量子点。一个奇异的量子相变已经知道存在了二十年,从一个通道到两个通道近藤基态,通过加强电子相互作用的铅,但控制的理论方法,这个量子临界点尚未建立。我们提出了一个控制的方法来解决这个问题,并得到了一个解析形式的普遍非平衡微分电导附近的过渡。最近的实验结果的相关性进行了讨论。
2019-07-02 cond-mat.str-el
Quantum Dot in the Kondo Regime coupled to p-wave superconductors
本文研究了超导$(S)$和正常$(N)$引线与Anderson杂质弱耦合的近藤区$(K)$结的物理性质。特别注意的情况下,其中一个铅是一个$p-wave$超导体中的间隙表面状态发挥了重要作用的隧穿过程中,并帮助形成近藤共振。在这些系统中,除了在仅耦合到正常引线的量子点中遇到的物理学之外,新的物理学是在$SKN$和$SKS$结中的有限偏压$eV$处的电子输运由Andreev反射控制。这些使得即使当偏置$eV$小于超导间隙$Δ$时也能够发生耗散电流。使用从玻色子平均场近似的电流,散粒噪声功率和Fano因子作为在子间隙区域$eV < Δ$中施加的偏置电压的函数进行计算,并发现强烈依赖于近藤温度$T_{K}$和超导间隙$Δ$之间的比率$t_K$。特别地,对于大的$t_K$值,由于超导能隙的存在而导致的电流衰减由近藤效应补偿。这种情况也表现在约瑟夫森电流作为温度的函数的行为中。
2002-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con