Many body localization and thermalization in quantum statistical mechanics
本文综述了孤立量子系统统计力学的一些最新进展。我们提供了一个简单的介绍量子热化,特别注意"本征态热化假说“(ETH),并由此产生的”单本征态统计力学“。然后,我们专注于一类系统的量子热化失败,其本征态违反ETH:这些是多体安德森本地化系统,其长时间的属性是不捕获的传统合奏量子统计力学。这些系统可以局部地永远记住关于它们的局部初始条件的信息,因此对于存储量子信息的可能性感兴趣。我们讨论了多体局域化(MBL)的关键特征,并回顾了MBL阶段的现象学。单本征态统计力学内的MBL相揭示了动态稳定有序相,和它们之间的相变,这是不可见的平衡统计力学,并可以发生在高能量和低空间维度的平衡有序是禁止的。
2014-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
$SU(1,1|N)$ superconformal mechanics with fermionic gauge symmetry
研究了$SU(1,1|N)$超群陪集空间上具有费米子规范对称性的超粒子模型.我们首先构造了粒子在具有$κ$ -对称性的$AdS_2$上的$SU(1,1|N)$超对称扩张.包括角自由度和扩展这个模型的超粒子的$AdS_2\times \mathbb{CP}^{N-1}$背景下的两种形式的流量,一个打破$κ$对称性下降到一个费米子规范对称性与一个参数。本文讨论了背景场位形与近视界黑洞几何的关系。
2018-04-06 hep-th
Gauged fermionic matrix quantum mechanics
本文考虑规范自由费米子矩阵模型,对于单个费米子矩阵。在大的$N$极限下,该系统描述了$1+1$维中的$c=1/2$手征费米子。高斯定律的约束意味着要获得一个物理状态,费米子矩阵的指数必须完全收缩,以形成一个单态。有两种方法可以实现这一点:一种可以考虑由费米子矩阵的迹的乘积形成的迹基,或者一种可以考虑由杨氏图标记的舒尔函数基。费米子的舒尔多项式包含一个扭曲的字符,作为费米统计的结果。本文的主要结果是证明了迹和Schur基地符合一个简单的归一化系数,我们已经计算。
2019-03-05 hep-th
Implications of Conformal Symmetry in Quantum Mechanics
在具有实标度维数的真空和具有在幺正演化下较好的能量本征态正交完备集的共形量子力学中,能量本征态之间的伸缩期望值沿从紫外到红外的流动单调减小,在这样的共形量子力学中,物理态和规范算符的标度维数存在界.
2017-12-10 hep-th
Efficient computation of average subsystem Bures distance between fermionic Gaussian states
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院物理系联合量子研究中心);Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学物理研究所)
开发高效算法计算费米子高斯态间的Bures距离,用于研究量子多体混沌与可积性,发现可积系统中局部守恒荷的不连续性导致距离标度差异。
2026-06-26 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum mechanical considerations on algebraic structure of central molecular chirality
本文在量子力学框架下讨论了由Fischer投影导出的四面体分子的手征代数。得到了一个量子手征代数,其算符作为旋转或反演,与系统的哈密顿量可换。结果表明,能量和手征性本征态通过海森堡关系严格相关,而手征性算符守恒宇称本征态。
2004-11-07 hep-th physics.chem-ph
Probabilistic cellular automata for interacting fermionic quantum field theories
经典的局域元胞自动机可以描述费米子的相互作用量子场论。我们构造了一个简单的经典自动机的一个特定版本的Thirring模型与虚耦合。这种相互作用的费米子量子场论服从幺正时间演化,并显示了量子力学的所有性质。具有概率初始条件的经典元胞自动机可以用量子力学的形式描述。我们的模型表现出有趣的功能,自发对称性破缺或孤子。同样的模型也可以表述为广义的伊辛模型。这种欧几里德晶格模型可以通过统计物理学的标准技术如蒙特卡罗模拟来研究。我们的模型是量子力学如何从经典统计学中产生的一个例子。
2020-11-16 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Fermionic criticality is shaped by Fermi surface topology: a case study of the Tomonaga-Luttinger liquid
我们对一维费米子哈伯德模型进行了酉重整化群(URG)研究.该方法产生了一系列的有效哈密顿量和多体本征态,这些本征态在从紫外到红外的张量网络中以全息方式排列。URG被实现为一个量子线路,从而得到了纠缠全息映射(EHM)张量网络描述。一个拓扑$Θ$ -项的投影希尔伯特空间的自由度在费米表面示出的RG流的性质,无论是无间隙的Tomonaga-Luttinger液体或有间隙的量子液相。这导致在一个非微扰版本的Berezenskiii-Kosterlitz-无干扰(BKT)RG相图,揭示了一条线的中间耦合稳定的不动点,而RG流的性质周围的临界点是相同的,从弱耦合RG分析。这与多粒子纠缠中的相变相吻合,因为纠缠熵RG流显示出取决于拓扑$Θ$项的值的临界和有间隙的阶段的不同特征。我们证明了Ryu-Takyanagi熵约束的多体本征态组成的EHM网络,具体的关系的全息对偶原则。熵束缚的尺度也区分了有隙和无隙的阶段,这意味着在临界点上产生了非常不同的全息时空。最后,我们把费米面看作是与高能电子态耦合的量子杂质。设计了一个思想实验来研究杂质分离产生的纠缠熵,并提出了通过研究量子噪声和全计数统计的高阶累积量来测量纠缠熵的方法。
2020-05-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Potentials in N=4 superconformal mechanics
从(超)共形对称的非线性实现出发,我们明确地证明,加入谐振子势的共形力学的作用并没有打破这些对称性,但修改(超)场的变换性质。我们还分析了在N=4的超对称力学中通过耦合辅助费米超场引入势的可能性。我们所考虑的新耦合并没有引入新的费米子自由度--所有额外的费米子都是纯粹的辅助费米子。新的玻色子分量具有一阶动力学项,因此它们充当自旋自由度。由此产生的系统包含,除了在玻色子部门的潜在的长期,一个非平凡的类自旋相互作用的费米子部门。本文构造的超共形力学在满$D(2,1;α)$超共形群下是不变的.这种不变性是不明显的,是在超场的修正(超)共形变换中实现的。
2009-05-28 hep-th
Quaternionic fermionic field
四元数费米子场的第二次量子化是使用四元数量子力学的实希尔伯特空间方法($\mathbbm H$ QM)进行的。该解回答了四元数量子理论的一个未解决的问题,为四元数相互作用理论的发展奠定了基础。
2022-11-19 hep-th
Superconformal Multi-Black Hole Quantum Mechanics
研究了五维${\cal N}=1$超引力中N个慢运动带电BPS黑洞的量子力学.导出了N个黑洞的模空间度规,并证明了它具有4个超对称性。发现了一个近视界极限,在这个极限中,相距很远的黑洞的动力学与强相互作用的、近重合的黑洞的动力学是相似的。这种解耦表明,在近视界模空间中支持的量子态可以被解释为携带所有电荷的单个复合黑洞的内部态。近视界理论具有增强的D(2,1; 0)超共形对称性。近视界理论的哈密顿量H的本征态是不好定义的,这是由于对应于高度红移的近重合黑洞的模空间的非紧区域。有人认为,应该考虑,而不是H本征态,本征态的$2 L_0 = H+K$,其中K是发电机的特殊保形变换。其结果是一个定义良好的希尔伯特空间与离散频谱描述的N-黑洞动力学。
1999-08-27 hep-th
Eigenstate Thermalization Hypothesis: A Primer
School of Quantum Physics and Matter Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(量子物理与物质学院,基础科学研究院)
本指南面向具备基础量子与统计力学知识的物理研究者,介绍用于解释孤立量子系统向热平衡演化问题的本征态热化假说(ETH),为相关领域提供教学性入门内容。
2026-08-19 hep-th quant-ph
On uncertainty relations in noncommutative quantum mechanics
讨论了非对易平面上量子力学中的测不准关系。特别是,我们表明,对于一个给定的状态,在最多三个基本的非平凡的不确定性关系可以饱和。我们还详细地考虑了角动量本征态的情况。
2002-08-29 hep-th
Twist Deformations of the Supersymmetric Quantum Mechanics
N-扩展超对称量子力学通过阿贝尔扭曲变形,保持其泛包络超代数的超Hopf代数结构.两种结构是可能的。对于偶数N,我们可以将一维N-扩张超代数与费米子海森堡代数等同起来。或者,超对称生成元可以实现为属于一个玻色子和多个费米子振子的泛包络超代数的算子。变形的系统描述的扭曲算子满足扭曲变形(反)算子。讨论了用费米子算符定义的阿贝尔扭和用玻色子算符定义的阿贝尔扭之间的主要区别。
2009-12-14 hep-th math-ph math.MP
Spacetime quantum mechanics for bosonic and fermionic systems
Center for Nonlinear Studies (CNLS), Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室非线性研究中心);Information Sciences, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室信息科学部);Departamento de Física-IFLP/CONICET, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学物理系/IFLP/阿根廷国家科学研究委员会);Comisión de Investigaciones Científicas (CIC)(科学调查委员会)
本文提出了一种将时空对称结构应用于量子力学的新方法,统一了时空分离的公理,并为路径积分和费米子系统提供了新的视角。
2026-02-09 gr-qc hep-th quant-ph
SU(2) Yang-Mills quantum mechanics of spatially constant fields
作为Yang-Mills理论强耦合展开的第一步,在对称规范中研究了空间常数规范场的SU(2)Yang-Mills量子力学,其中六个物理场用正定对称(3 × 3)矩阵S表示.用初等对称多项式表示S的本征值,可以解析地计算相应谐振子问题的本征态,并将其作为杨-米尔斯量子力学变分计算中试探态的正交基.以这种方式,以非常有效的方式获得高精度的结果,对于自旋为0的扇区中的最低本征态以及对于更高的自旋。此外,我发现,实际上本征态的所有激发能,不管是振动激发还是转动激发,都导致最大本征值<10_3>的期望值增加,而另外两个本征值<10_1>和<10_2>的期望值以及磁场的分量<B_3>= g<10_1 $>_2>保持在它们的真空值。
2007-01-30 hep-th math-ph math.MP
Central Charge Extended Supersymmetric Structures for Fundamental Fermions Around non-Abelian Vortices
证明了非阿贝尔涡旋周围的费米零模构成了两个$N=2$,$d=1$超对称量子力学代数.这两个代数在一定条件下可以组合成一个中心荷扩展的$N=4$超对称量子代数。在费米子零模的量子希尔伯特空间中,我们深入讨论了超对称量子力学代数存在的意义。
2014-02-02 hep-th
The Generalized OTOC from Supersymmetric Quantum Mechanics: Study of Random Fluctuations from Eigenstate Representation of Correlation Functions
超时序关联(OTOC)函数的概念是量子随机性的一个强有力的理论探索,它可以用来研究量子统计力学中的混沌和非混沌现象。在本文中,我们定义了一个更一般的OTOC类,它可以更好地捕捉量子随机现象。此外,我们证明了一个等价的计算形式,使用一般的时间无关的哈密顿量具有明确的本征态表示的可积超对称量子系统。我们发现,需要考虑两个新的除了通常的量子描述。为了直观的影响,给定的形式主义,我们考虑两个著名的模型,即谐振子和一维势阱的框架内的超对称性。对于谐振子的情况下,我们得到类似的周期性的时间依赖性,但不同的参数依赖性相比,从微观正则和正则系综在量子力学没有超对称性的结果。另一方面,对于一维势阱问题,我们发现显着不同的时间尺度和其他参数的依赖性相比,从非超对称量子力学得到的结果。最后,为了建立规定的形式主义在经典极限的一致性,我们证明了相空间平均版本的经典版本的OTOC从一个模型独立的哈密顿量以及前面提到的这些被引用的模型。
2021-01-14 cond-mat.dis-nn gr-qc hep-th
Fermionic Localization of the Schwarzian Theory
SYK模型是一种量子力学模型,它被认为是量子黑洞的$1+1$维模型的全息对偶。这个模型的一个突现的“引力”模式是由一个不寻常的作用决定的,这个作用被称为施瓦茨作用。它控制着一个圆的重新参数化。我们证明了Schwarzian理论的路径积分是单圈精确的。这个论证使用了费米子定域的方法,尽管模型本身是纯玻色子的。
2017-03-14 hep-th
Interplay of gravitation and linear superposition of different mass eigenstates
引力和量子力学线性叠加原理的相互作用导致了一组新的中微子振荡相。这确保了中微子振荡现象中固有的味道振荡时钟,精确地按照爱因斯坦引力理论的要求进行红移。这些阶段的背景下,太阳中微子异常,II型超新星,和某些原子系统的物理观测性进行了简要讨论。
1998-03-03 gr-qc hep-ph hep-th
Exceptional points and quantum phase transition in a fermionic extension of the Swanson oscillator
本文提出 Swanson 振子的费米子扩展模型,通过求解本征值和本征向量揭示例外点及本征态自正交现象,并证明基态纠缠熵的不连续跳跃标志着量子相变。
2024-09-04 hep-th math-ph math.MP
Bohmian particle trajectories in relativistic fermionic quantum field theory
德布罗意-玻姆对量子力学和量子场论的解释被推广到描述相对论性费米子粒子和反粒子的轨迹,并提供了它们产生和毁灭过程的因果描述。本文发展了量子系统因果解释的一般方法,并将其应用于由c-数值波泛函表示的费米子量子场论的因果解释。
2004-09-07 hep-th quant-ph
Twisted Superalgebras and Cohomologies of the N=2 Superconformal Quantum Mechanics
证明了N=2超共形量子力学的不变性是由6个费米子(幂零)生成元和6个玻色生成元(含一个中心荷)构成的扭曲超代数的子代数控制的.超共形量子力学作用量在这个相当大的扭曲超代数下是不变的。另一方面,它们完全由只有2个费米子和2个玻色子(中心荷和鬼数)生成元的子代数决定。不变动作是Q_i-精确的(i= 1,2,.,6),所有6个费米子生成元都有一个Q_{i'} -精确(i' \neq i)前件.因此,即使在其玻色子扇区中,扭曲超代数不包含一维共形代数sl(2),而只包含其Borel子代数,具有Calogero势的超共形量子力学作用量也是唯一确定的.弯曲靶空间中N=2超对称量子力学的非线性σ模型的广义坐标协方差仅由其在6种扭曲超对称中的一对下的世界线不变性来充分暗示。给出了N=2超共形量子力学的普通公式和扭曲公式之间的变换。
2012-11-07 hep-th math-ph math.MP
Relativistic quantum mechanical spin-1 wave equation in 2+1 dimensional spacetime
本文引入了自旋为1的粒子作为zitterbewegung的激发态的相对论量子机械波方程,并证明了它与2+1维Proca理论是一致的。同时,我们发现在静止坐标系下,该方程有两个本征态,分别是粒子态和反粒子态,或负能量本征态和正能量本征态,并且满足$SO(2,1)$自旋代数.作为实际应用,我们导出了在恒定磁场和弯曲时空中方程的精确解。从这些解中,我们通过在超曲面上积分所构造的自旋1粒子流,找到了Noether荷,并讨论了由该荷产生的对。我们还看到,由于Noether荷是由概率粒子流导出的,所以对Noether荷的讨论是理解对产生现象的有用工具。
2017-03-10 gr-qc hep-th
Phase Transitions of a (Super) Quantum Mechanical Matrix Model with a Chemical Potential
本文用蒙特卡罗模拟研究了化学势项在U(N)矩阵的单迹上为线性的有限温度矩阵量子力学。在玻色子情况下,我们证明了Gross-Witten-Wadia(GWW)型三阶相变的存在。我们还扩展我们的研究与费米自由度采用非晶格模拟通过傅立叶展开的模型,并探讨了可能性,有一个相变之间的间隙和unapped阶段无论是在存在和不存在的化学势项。我们比较了玻色子和费米子的相图。
2017-09-18 hep-lat hep-th
Perturbation Theory for Singular Potentials in Quantum Mechanics
我们研究某些量子力学问题中的微扰理论,其中微扰势在某些点发散,即使能量本征值是势系数的光滑函数。我们讨论了一些不寻常的技术,需要获得微扰膨胀的能量在这种情况下。这些措施包括一个点分裂处方的$δ$ -功能潜力的Dirichlet(费米子)限制周围的扩展,并执行一个非埃尔米特潜在的Calogero-Sutherland模型的相似性变换。作为第一种方法的应用,我们研究了$δ$函数玻色气体在费米子极限附近的基态。
1998-03-23 cond-mat hep-th quant-ph
Thermal Green's Functions from Quantum Mechanical Path Integrals II: Inclusion of Fermions
在以前的论文中,我们已经表明,如何玻色子场,在相对论性量子场论和热场论的生成泛函可以通过使用一个标准的量子力学路径积分。在本文中,我们将这种方法扩展到包括费米子场。一个特殊的问题是由格林函数与外部费米子线,其中不同的边界条件的玻色子和费米子在虚时间必须容纳在一个路径积分表达式。本文以一个简单的标量与马约拉纳旋量的汤川耦合模型中的标量和旋量自能为例,给出了一般的计算过程。
1993-06-28 hep-ph hep-th
Fermionic dark matter-photon quantum interaction: A mechanism for darkness
本文研究了质量维度为一的费米子暗物质与光子的量子相互作用,通过类Pauli耦合与路径积分方法,证明了在小散射角极限下相关光信号过程消失,同时保留了与核子相互作用的可能性。
2023-05-16 hep-ph hep-th
Fermionic quantum field theories as probabilistic cellular automata
证明了一类具有相互作用的费米子量子场论等价于概率元胞自动机,即初态具有概率分布的元胞自动机.一维格点上的概率元胞自动机等价于费米子的二维量子场论。它们可以被看作是正方形格子上的广义伊辛模型,因而也是经典的统计系统。作为量子场论,它们是量子系统。这样,量子力学就从经典统计学中产生了。作为相互作用费米子量子场论的一个明确例子,我们把一类离散化的Thirring模型描述为一个元胞自动机。自动机的更新规则被编码在步骤演化算子中,该算子可以用费米子湮灭和创建算子来表示。量子力学的复杂结构与粒子-空穴变换有关。朴素连续极限表现出洛伦兹对称性。我们利用量子场论的等价性,以显示如何量子概念的波函数,密度矩阵,非交换运营商的可观和相似性变换是方便和有用的概念,概率元胞自动机的描述。
2022-03-21 hep-lat hep-th quant-ph
Localized Fermions on Domain Walls and Extended Supersymmetric Quantum Mechanics
我们在大统一理论的理论框架下研究了局域在弦束缚的拓扑不稳定畴壁上的费米子场。特别地,我们发现局域化的费米子自由度,即上夸克和下夸克与带电轻子一样长,与三个独立的N=2的$d=1$超对称量子力学代数相联系.正如我们所证明的,这些代数可以结合起来,形成N=2,$d=1$超对称的高阶表示。由于畴壁解与下夸克和轻子的一致耦合,我们还证明了下夸克-轻子系统的高阶N=2,$d=1$表示在耦合之间的对偶变换下是不变的.此外,下夸克-轻子系统的两个N=2的$d=1$超对称性在耦合统一尺度上结合成N=4的$d=1$超对称性。此外,我们提出了各种额外的几何和代数属性的费米子系统获得,由于底层N=2,$d=1$代数。
2013-11-26 gr-qc hep-th math-ph
Nash states versus eigenstates for many-body quantum systems
受经典博弈论纯Nash均衡启发,本文提出多体量子系统中多个可观测量的“Nash态”以推广单可观测量的本征态,研究了Nash簇的几何性质与存在性,并探讨了其与少体量子博弈及局部Hamiltonian变分最小化的联系。
2024-05-31 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Generic ETH: Eigenstate Thermalization beyond the Microcanonical
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Syracuse University(雪城大学);Sarah Lawrence College(莎拉劳伦斯学院)
本文探讨ETH的局限性,设计了一个具有守恒近局域电荷的三态晶格系统,验证了广义本征态热化,并观察到在电荷和能量微canonical窗口外的热化迹象,提出'通用ETH'概念。
2026-04-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Mechanics in the Infrared
本文给出了平坦靶空间上量子力学重整化群流的一个代数形式。对于任何相互作用的量子力学理论,这个流的不动点是经典概率论,而不是不同的有效量子力学。UV哈密顿量的每个能量本征态流向一个概率分布,其熵是原始状态的量子遍历性的自然诊断。这些结论得到了各种详细计算的例子的支持。
2016-08-27 hep-lat hep-th nlin.CD
Wigner functional of fermionic fields
维格纳函数提供了量子系统的相空间描述,在量子力学、量子动力学理论、量子光学、辐射输运等领域有着广泛的应用。维格纳函数的概念已被推广到量子场、标量场和电磁场。然后,我们讨论了给出场及其共轭动量分布的维格纳泛函。本文引入费米子场的Wigner泛函,其值在Grassmann代数中。讨论了该泛函的性质,导出了它的刘维形式的运动方程。
2013-04-03 hep-ph hep-th nucl-th