Connecting Topological Anderson and Mott Insulators in Disordered Interacting Fermionic Systems
拓扑安德森绝缘体和莫特绝缘体是迄今为止在拓扑带绝缘体之外被单独和广泛探索的两个相。在这里,我们把这两个看似不同的拓扑相结合成一个系统的自旋1/2相互作用的费米子原子在一个无序的光晶格。我们发现在无相互作用和干净的极限下,拓扑Anderson绝缘体和莫特绝缘体在我们模型的相图中可以无间隙闭合地电连接。在这两个相之间,我们发现了一种无序相关的拓扑绝缘体,它是由无序和相互作用的结合从平凡的带状绝缘体诱导出来的,作为拓扑安德森绝缘体对多体相互作用机制的推广。相图通过计算各种拓扑性质来确定,并通过无监督和自动化机器学习来确认。我们开发了一种方法来提供一个统一和清晰的描述拓扑相变驱动的相互作用和无序。拓扑相位可以从光晶格中的无序/相互作用诱导的边缘激发和电荷泵中检测到。
2021-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Boundary-driven many-body phase transitions in a non-Hermitian disordered fermionic chain
本研究探讨随机无序势下非厄米相互作用费米系统的边界敏感性,发现弱无序时非零边界参数引发实-复谱转变,强无序下多体局域化消除该转变,通过能级统计等证实相关转变,为理解广义边界下无序多体系统提供途径。
2025-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Disorder-Induced Enhancement of Fermionic Superradiance
CNR-INO(意大利国家研究委员会光学研究所);University of Trento(特伦托大学);INFN-TIFPA(意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所);Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅分校)
研究费米子-光子耦合系统中无序对超辐射相变的影响,发现无序可增强集体光-物质现象,产生参数性增强的凝聚体标度行为。
2026-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Localization of fermions in coupled chains with identical disorder
我们研究了沿腿方向具有相同无序度的费米子梯。在最近的实验中,我们特别关注初始职业不平衡如何随时间演变。通过考虑不同的初始状态和不同的梯形几何形状,我们得出结论,在一般情况下,链间耦合导致破坏的不平衡随着时间的推移,无论是安德森和多体本地化系统。
2017-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three-dimensional dynamics of a fermionic Mott wedding-cake in clean and disordered optical lattices
非平衡量子现象在自然界中普遍存在。然而,对多体量子系统的实时动力学的理论预测仍然具有巨大的挑战性,特别是对于高维,强相互作用或无序样品。在这里,我们考虑一个值得注意的强关联费米系统的范例,莫特阶段的哈伯德模型,在一个类似于超冷气体实验的设置。我们研究了去除束缚势后,云的三维膨胀为光晶格的过程。我们使用含时的密度泛函理论结合动力学平均场论,考虑以下和以上的Mott阈值的相互作用,以及无序效应。在强耦合,我们观察到多个时间尺度的莫特婚礼蛋糕结构的熔化,莫特高原持续的数量级长于带绝缘芯。我们还表明,无序不稳定的莫特高原,相比一个干净的设置,本地化可以减少,在扩展过程中创建一个有趣的动态交叉。
2013-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Decay of density waves in coupled one-dimensional many-body-localized systems
分析了耦合无序一维系统的行为,该系统由具有在位势无序和通过链间跳跃$t'$出现的耦合的完全相同的费米哈伯德链模拟。本研究的动机是在无序晶格上的费米子冷原子的实验,在那里测量了淬灭密度波的衰减率。我们提出了一个推导的衰变率$Γ$内微扰理论,并表明,即使在大的无序沿链的相互作用导致有限的$Γ> 0$,其机制是相互作用引起的耦合链本地化和链间扩展的单费米子状态。$Γ$的显式表达式为弱相互作用$U < t,t'$,但也扩展到政权$t > U >t'$。结果表明,在这两个制度$Γ$增加与链间跳跃$t'$,以及随着增加的障碍减少。
2016-10-11 cond-mat.dis-nn
Characterizing time-irreversibility in disordered fermionic systems by the effect of local perturbations
为了刻画时间不可逆性,我们研究了局域微扰对无序费米子系统动力学的影响。我们重点讨论了三个不同的系统,非相互作用的Anderson和Aubry-André-Harper(AAH-)模型,以及相互作用的无自旋无序t-V链。首先,我们考虑通过测量Loschirton回波(LE)对全多体波函数的影响。我们表明,在扩展/遍历阶段的LE随时间的指数快速衰减,而在本地化阶段的衰减是代数的。我们表明,指数的本地化阶段的LE的衰减发散成比例的单粒子本地化长度,因为我们接近AAH模型中的金属-绝缘体过渡。其次,我们通过研究由空间局部扰动不同的两个哈密顿量演化的局部观测量的时间期望值来探测无序系统的不同相位。值得注意的是,我们发现,多体局域系统可能会失去记忆的初始状态在长时间的限制,在非相互作用的本地化阶段,一些记忆总是保存。
2017-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Testing the universality of the many-body metal-insulator transition by time evolution of a disordered one-dimensional ultracold fermionic gas
现在可以在实验上研究冷原子物理中无序和相互作用的综合效应。受这些发展的启发,我们通过含时密度矩阵重整化群(tDMRG)技术研究了准周期势中具有短程相互作用的一维(1D)费米气体中金属-绝缘体转变(MIT)周围的动力学。通过调节无序和相互作用,我们研究了从弱到强相互作用极限的MIT。MIT是不普遍的时间演化,以及描述的异常扩散过程,定性地依赖于相互作用强度。通过使用标度的想法,我们涉及的参数,控制扩散过程的临界指数,描述的本地化长度的分歧。在强相互作用的限制下,理论论证表明,在MIT的运动倾向于弹道和临界指数接近平均场的预测。
2012-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Explicit Renormalization Group for D=2 random bond Ising model with long-range correlated disorder
研究了长程关联无序二维无规键伊辛模型的费米子场论表示的显式重整化群。我们发现,一个新的不动点出现通过引入一个长程相关的障碍。例如,在先前的玻色子($ϕ^4$)描述中已经观察到的。我们计算了费米子场在这个固定点的关联长度指数和反常标度维数。我们的结果与Weinrib和Halperin导出的扩展Harris准则一致。
2007-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Kohn's localisation in disordered fermionic systems with and without interactions
理解无序多费米子系统中的金属-绝缘体相变,无论有无相互作用,都是凝聚态物理中最具挑战性和最重要的问题之一。在本文中,我们解决这个问题的角度来看,现代理论的绝缘状态(MTIS),这已经被证明是有效的带和莫特绝缘体在清洁系统。首先,我们考虑具有不同类型的非周期性外部势的非相互作用系统:不相关无序(一维安德森模型),确定性无序(Aubry-André Hamilton及其修改,包括次近邻跳跃),以及具有长程相关性的无序(自仿射势)。我们展示了如何多体局域化张量内的MTIS定义可以被用来作为一个强大的探针来区分绝缘和金属相,并定位的过渡点。然后,我们研究了弱排斥相互作用在Aubry-André哈密顿量中的影响,该模型描述了最近的冷原子实验。通过治疗的弱相互作用内的平均场近似,我们得到一个线性位移的过渡点向更强的障碍,提供证据的相互作用引起的离域。
2015-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Bosonic Excitations in Random Media
我们考虑了无序系统中的经典简正模和非相互作用玻色子激发。我们强调这些问题的通用方面和平行无序,非相互作用的费米子系统,并讨论特别是玻色子激发的对称类已知的费米子上下文的相关性。我们还强调玻色子和费米子问题之间的重要区别。其中之一是系统的基态稳定性要求所有玻色子激发能能级都是正的,而非相互作用费米子系统的稳定性则由不相容原理保证,无论单粒子能量如何。因此,简单的模型不相关的障碍是不太有用的玻色子系统比费米子的,它通常是重要的研究激发光谱结合的问题,构建一个无序依赖的基态:我们展示了如何映射到一个运营商的手征对称性提供了一个有用的工具,这样做。第二个区别涉及的区别玻色子系统之间的激励是戈德斯通模式和那些不是。在戈德斯通模式的情况下,我们回顾既定的结果,说明了这样一个事实,即从激发在低频率的限制,以上的临界尺寸$d_c$,这在不同的情况下采取的值$d_c=2$和$d_c=0$的混乱。对于玻色子激发,这不是戈德斯通模式,我们认为,随着频率的变化,作为$ρ(ω) \propto ω^4$的激发密度是一个普遍的特点,在系统的基态,取决于无序实现。我们说明了我们的结论与广泛的分析和一些数值计算的各种模型在一维。
2003-05-19 cond-mat.dis-nn
Disorder Effects on the Quasiparticle and Transport Properties of Two-Dimensional Dirac Fermionic Systems
本文采用非微扰数值技术研究二维 Dirac 费米子系统,发现多重散射显著改变低能准粒子性质,自能量呈统一幂律依赖,准粒子残基在 Dirac 点消失,并适用于解释超高迁移率 graphene 的电导率实验。
2023-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Localization and Kosterlitz-Thouless Transition in Disordered Graphene
我们研究了具有强长程杂质的无序石墨烯。我们发现,当系统的无序度足够强时,Dirac点附近的态是局域态,局域态和离域态之间的跃迁是Kosterlitz-无边界型的。我们的研究结果表明,过渡起源于本地流涡的绑定和unbounding。
2008-10-11 cond-mat.dis-nn
Disorder-induced decoupling of attracting identical fermions: transfer matrix approach
本文研究了强无序晶格上全同费米子的配对问题,发现其与NP-hard的多面体体积计算相关,并利用转移矩阵方法精确求解了长链中的配对概率,完整描述了费米子耦合与分离状态的转变。
2024-01-10 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Anomalous dimensions of operators without derivatives in the non-linear sigma-model for disordered bipartite lattices
我们考虑一个一般的时间反演不变模型的费米子随机跳跃的正方形晶格。利用费米子路径积分理论中的复制技巧,将该模型映射到一个非线性西格玛模型上,其场横跨陪集U(4 N)/Sp(2 N),N->0.我们确定适当的缩放组合的一个无限家庭的相关运营商控制偏差完美的两个子晶格对称性。这使我们能够提取低能量的状态密度的行为,这与早期的结果,特别是在两个亚晶格模型与Dirac-like单粒子色散。该协议证明了传统的费米路径积分方法的有效性无序系统,其中,尽管有许多有争议的方面,如零副本限制,仍然是一个更通用的理论工具来处理无序电子。
2006-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Competition between Anderson localization and antiferromagnetism in correlated lattice fermion systems with disorder
本文用动力学平均场论计算了半充满时无序哈伯德模型的磁基态相图,并结合自旋分辨的典型局域态密度.在弱相互作用下,多体关联和无序之间的竞争可以稳定顺磁和反铁磁金属相。强无序导致电子的安德森局域化,抑制反铁磁长程序。斯莱特和海森堡反铁磁体对无序的反应特征不同。这些结果可以用装入光晶格中的冷费米子原子来检验。
2008-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Super-diffusive transport in two-dimensional Fermionic wires
本文构建含非关联无序的二维费米线模型,利用发散局域长度本征态解释幂律电导,并揭示不同 Fermi 能级下的超扩散、扩散、亚扩散及指数衰减行为。
2024-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Interactions and Disorder in Quantum Dots: Instabilities and Phase Transitions
利用费米重整化群方法,我们分析了一个模型,其中扩散到量子点上的电子通过费米-液体相互作用相互作用。用随机矩阵理论描述单粒子态,我们发现相互作用可以诱导相变(或交叉有限系统)的制度,其中波动和集体效应占主导地位,在低能量。量子点的实验和数值计算工作的影响进行了讨论。
2002-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Vanishing of Drude weight in interacting fermions on Zd with quasi-periodic disorder
考虑了具有短程相互作用和准周期无序的Zd中的费米子多体系统。在强无序制度,并假设一个丢番图条件的频率和化学势,我们证明在$T=0$的指数衰减的相关性和消失的德鲁德重量,信号安德森局域化在基态。结合沃德恒等式、重整化群和KAM Lindstedt级数方法给出了证明。
2021-02-15 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Bounds on the entanglement entropy by the number entropy in non-interacting fermionic systems
多体系统纯态的纠缠可以用子系统约化密度矩阵$ρ$的雷尼熵$S^{(α)}=\ln\textrm{tr}(ρ^α)/(1-α)$来表征。然而,这些熵很难通过实验获得,通常只能在小系统中确定。在这里,我们表明,自由费米子系统的高斯态和粒子数守恒,$\ln S^{(2)}$可以紧密结合的更容易获得的雷尼数熵$S^{(2)}_N=-\ln \sum_n p^2(n)$,这是一个函数的概率分布$p(n)$的总粒子数在所考虑的子系统。特别是纠缠的动态增长,因此总是伴随着数量熵的增长--尽管在数学上较慢。我们说明了这种关系,在非相互作用的一维晶格模型,包括无序,安德森本地化,临界系统与非对角无序淬火的数值结果。
2020-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Universal scaling of current fluctuations in disordered graphene
我们分析了低掺杂下光滑无序石墨烯的全输运统计。首先,我们考虑的情况下,一维无序的传输概率分布的石墨烯特定的平均free path. All的电流累积量的分析给出的规模与系统参数(掺杂,尺寸,无序强度和相关长度)在一个相同的方式足够大的系统。在二维无序的情况下,数值证据给出了相同的一种相同的标度的所有当前的累积量,使任何两个这样的累积量的比率是普遍的。给出了Fano因子的具体普适值,对于1D(F=0.243)和2D(F=0.295)无序,Fano因子小于弹道石墨烯的伪扩散值(F=1/3)。另一方面,在宽样品中的电导率被示出为\sqrt{L}和Log L随着系统长度L在1D和2D的情况下分别增长而不饱和。
2007-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
One-step replica symmetry breaking solution for a highly asymmetric two-sublattice fermionic Ising spin glass model in a transverse field
利用一步复本对称性破缺(RSB)研究了横场$Γ$中的双子格费米子无限程伊辛自旋玻璃(SG)模型.该问题是制定在格拉斯曼路径积分形式主义内的静态近似。在该模型中,平行磁场$H$破坏了亚晶格的对称性。它破坏了反铁磁(AF)秩序,但它可以有利于非遍历混合相(SG+AF)表征的非对称RSB区域。在该区域,亚晶格内的无序相互作用$V$增加了每个亚晶格的RSB解之间的差异。当$V$增加时,冻结温度随$H$增加而增加。从副本对称(RS)解决方案的RSB解决方案的不连续相变可以出现与存在的亚晶格内的铁磁平均耦合。$Γ$场引入了量子自旋翻转机制,该机制抑制了导致它们到达量子临界点的磁序。结果表明,量子效应不能恢复RS溶液。然而,在非对称RSB区域,对于一个特定的子晶格,$Γ$可以在任何有限温度下产生稳定的RS解,而对于只有子晶格内自旋与无序相互作用耦合的特殊情况,另一个子晶格仍然存在RSB解.
2007-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Exact Multifractality for Disordered N-Flavour Dirac Fermions in Two Dimensions
本文用非微扰方法计算了二维Dirac费米子与非阿贝尔随机矢势相互作用的临界波函数在强无序下的多重分形标度指数。从共形场论推导出一个有效的高斯模型的波函数振幅和映射到一个随机势中的单个粒子的热力学,得到的结果,适用于任意数量的费米子味。我们的光谱证实,波函数保持离域在强无序的存在。
1998-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Coupling Identical 1D Many-Body Localized Systems
实验研究了一维多体局域系统与全同无序的耦合效应。利用超冷费米子气体在光晶格中,我们人工制备了一个初始的电荷密度波在一维管阵列与准随机现场无序和监测随后的动力学超过几千次隧穿。我们发现MBL和安德森局域化之间有着显著不同的行为。虽然非相互作用的安德森的情况下保持本地化,在相互作用的情况下,任何管之间的耦合导致整个系统的离域。
2016-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Out of Time Order Correlation of the Hubbard Model with Random Local Disorder
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
本文研究了Hubbard模型中随机局部散射对非时间序相关性的影响,采用非平衡动态平均场理论和相干势近似结合图示扰动方法,发现随机散射在弱耦合极限下增强OTOC衰减。
2024-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Many-body localization with synthetic gauge fields in disordered Hubbard chains
我们分析了无序哈伯德模型在合成磁场作用下的局域化性质。能级间距比的分析表明,从各态历经到多体局域相有明显的转变。随着磁通量的增加,转变向更大的无序强度移动。局域关联和纠缠熵的动力学研究表明,电荷激发保持本地化,而自旋自由度得到离域的合成通量的存在下。这种残余的遍历性增强的磁场的存在下,动态观测表明在大的无序强度不完全本地化。此外,我们研究了量子统计对局域关联的影响,并表明,与费米子情况相反,硬核玻色子系统的长时间自旋振荡被破坏。
2021-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Fermionic Structure of Two-Dimensional Ising Model with Quenched Site Dilution
我们应用一种新的反对易路径积分方法来研究具有猝灭位稀释的二维伊辛模型的费米结构。在$N$ -副本计划,该模型被明确地重新制定为一个理论的相互作用费米子的晶格。一个不寻常的特征是,在精确格点理论中,相互作用的主导项是费米子中的$2N$阶,其中$N$是副本的数量。然而,在弱稀释的情况下,$T_c $附近的连续极限近似产生了有效的四费米子相互作用。特别是,这意味着双对数奇异性的比热附近的$T_c$弱网站稀释。还得到了初始斜率的精确值。关键词:伊辛模型,位点紊乱,反交换格拉斯曼变量
1998-04-08 cond-mat.dis-nn hep-lat hep-th
Link-disorder fluctuation effects on synchronization in random networks
我们考虑一个典型的振子系统通过网络中的无序链接配置耦合,即,在随机网络上具有分布固有频率的耦合相位振荡器的有限种群。我们研究了集体同步行为,特别关注链无序涨落对同步跃迁及其有限尺寸标度(FSS)的影响。进行了大量的数值模拟和平均场分析。我们发现,链接无序的波动有效地诱导{ \em不相关的随机}的频率波动,导致的FSS指数$\barν=5/2$,这是相同的,在全球耦合的情况下(无链接无序)与频率无序的波动。
2013-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Discrete disorder models for many-body localization
利用精确对角化技术,比较了几种无序模型,研究了一维海森堡链中的多体局域化现象。特别是,我们考虑一个家庭的离散分布的无序强度和比较的结果与标准的均匀分布。讨论了能级的统计性质和长时间非遍历行为。对于不同的离散分布的结果基本上是相同的连续分布,提供的无序强度是由随机分布的标准偏差重新调整。仅对于二元分布,观察到显著偏差。
2018-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Entanglement entropy of disordered quantum chains following a global quench
我们用数值方法研究了具有各种无序的量子链中纠缠熵S_{ent}(t)在从一个产物态整体猝灭后随时间t的增长。主要的重点是,特别是在费米子链与键无序。在非相互作用的情况下,在临界状态下,我们数值测试最近的预测由真实空间重整化群的纠缠增长的时间,最大纠缠作为块大小的函数,和密度波序参量的衰减。我们表明,多精度计算需要达到标度制度,并进行这种计算的特定情况下。对于具有二元键无序的相互作用模型,我们给出了基于无限尺寸密度矩阵重整化群计算和精确对角化的数据。我们获得了第一个数字证据的多体局域化相键无序系统中的S_{ent}(t)~ln t$似乎举行。我们的结果键无序的情况下,潜在的障碍进行了充分的研究。
2016-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Interplay of disorder and interactions in a flat-band supporting diamond chain
本文系统地研究了无序和相互作用对具有平带的准一维金刚石链的影响。无序局域化了所有的单粒子本征态,而在低无序强度下,我们得到弱的基于平带的局域化(FBL),在高无序强度下,我们看到常规的安德森局域化(AL)。在单粒子波包动力学的研究中,平坦带的紧定域本征态表现出持续的振荡重现性。对于低无序度,观察到阻尼振荡复发行为,这是不存在的高无序度。非相互作用的多粒子费米子态也遵循相同的趋势,除了由于系统中的费米子统计而在中间无序处显示出离域趋势。由于相互作用被打开,对于我们能够研究的有限尺寸,在低无序度下观察到非遍历的“混合相”,该混合相在高无序度下与MBL相分离,在中等无序度下通过热相分离。对多体非平衡动力学的研究加强了这些发现。
2020-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum versus classical effects in two-photon speckle patterns
我们讨论了光在无序介质中传输的双光子干涉的量子和经典方面。我们发现,无论入射光的量子态如何,无序都是抑制干涉的主要因素。其次,双光子干涉受光的量子性质的影响(即,与相干态相比,在双光子纠缠态和Fock态中的光子的明确定义的数量)。最后,纠缠是一种资源,它允许制备具有特殊对称性的双光子态,特别是具有玻色子和费米子对称性的双光子态。双光子干涉对于后一种态更为稳健,对于费米子态,其符号可以反转。
2013-01-21 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Superbosonization in disorder and chaos: The role of anomalies
超玻色子化公式旨在利用超对称性严格计算费米子积分。我们推导出这样一个超场积分的超矩阵表示,并指定超矩阵的积分轮廓。推导基本上是基于超对称推广的Itzikson-Zuber积分中存在的异常的Berezinian和显示如何积分超向量最终减少到一个积分交换变量。通过计算一类随机矩阵模型的单点和两点关联函数,验证了该方法的有效性。有人认为,该方法是能够产生非微扰的结果,在各种系统的混乱,包括物理学的多体局域化,和其他情况下托管本地化现象。
2017-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el