Biorthogonal projected energies of a Gutzwiller similarity transformed Hamiltonian
我们提出了一种方法,将双正交轨道优化,对称投影,双占用筛选与Gutzwiller因子$ n_{i\uparrow}n_{i\downarrow}$产生的非酉相似变换,并将其应用到哈伯德模型。能量计算与平均场计算缩放与高质量的结果相比,耦合集群单打和双打。这是建立在以前的工作执行相似性转换更一般的,两体Jastrow风格的分解器。该理论进行了测试,从小系统到热力学极限的二维晶格,并与现有的参考数据进行比较。
2016-10-06 cond-mat.str-el
One-Particle Anomalous Excitations of Gutzwiller Projected BCS Superconductors and Bogoliubov Quasi-Particle Characteristics
研究了Gutzwiller投影强关联BCS态的低激发态。发现单粒子反常激发是高度相干的,数值计算的谱可以用重整化BCS理论定量地再现,从而有力地表明投影BCS态所描述的低激发的性质在重整化Bogoliubov准粒子图像中基本上是可以理解的.这一发现类似于一个众所周知的事实,即古茨维勒投影的费米气体是费米液体。本文的结果与二维t-J模型的数值精确计算以及最近的高T_{\rm C}铜氧化物超导体的光电子发射实验是一致的。
2007-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller Projected wavefunctions in the fermonic theory of S=1 spin chains
本文研究了由一般S>1/2自旋系统的费米子平均场论[Phys.Rev.B81,224417]应用于双线性-双二次(J-K)模型得到的S=1自旋链的Gutzwiller投影波函数。投影前的自由费米子平均场态是一维配对态。通过比较投影对态的能量和关联函数与已知结果,我们表明优化的Gutzwiller投影波函数是K<J,(J>0)区域反铁磁双线性-双二次模型的很好的试验基态波函数.我们发现,不同的自由费米子配对状态的拓扑相位对应于不同的自旋相位:弱配对(拓扑非平凡)状态引起的Halfton相位,而强配对(拓扑平凡)状态引起的二聚体相位。特别地,在AKLT点K=1/3处,Halfton相位和Gutwziller波函数之间的映射是精确的。由优化的Gutzwiller投影波函数确定的两个相之间的转变点与已知的结果符合得很好。分析了平均场论之上的Z ~ 2规范涨落的影响。
2012-05-29 cond-mat.str-el
Gutzwiller variational wave function for multi-orbital Hubbard models in finite dimensions
我们发展了一种计算有限维多带Gutzwiller波函数的图解方法。我们的方法提供了广泛使用的Gutzwiller近似系统的改进。作为第一个应用,我们研究巡游铁磁性和相关诱导变形的费米面的两个带哈伯德模型上的正方形晶格。
2015-10-27 cond-mat.str-el
Design local spin models for Gutzwiller-projected parton wave functions
本文介绍了一种设计局域自旋哈密顿量的方法,以实现Gutzwiller投影部分子波函数(GPWF)作为其基态。例如,在kagome晶格上,Dirac自旋液体(DSL)态非常接近自旋1/2海森堡模型的真实基态。我们研究了我们应该添加什么样的扰动,以驱动DSL更稳定的手性自旋液体(CSL),价键固体(VBS)或Gutzwiller投影自旋霍尔(GSH)状态。我们计算了这些目标态的GPWFs的两体约化密度矩阵(2-RDM),并将它们与DSL的2-RDM进行了比较。这使我们能够设计出只有两体相互作用的局部自旋模型,可以实现那些有趣的目标状态。我们的结果与最近的数值计算结果非常吻合。我们还研究了kagome格点上自旋为1的系统,设计了能够实现CSL、VBS和SPT态的局域自旋模型。我们的工作为进一步的数值模拟建立了方向性的指导。
2014-07-03 cond-mat.str-el
U(1)-symmetric Gaussian fermionic projected entangled paired states and their Gutzwiller projection
我们发展了一种构造粒子数守恒的高斯费米子投影纠缠对态[U(1)-GfPEPS]的形式,并证明了这些态可以描述带绝缘体和带接触点的无带隙费米子的基态.当用它们作为两个Dirac费米子系统(正方格子上的$π$ -通量模型和kagome格子上的$[0,π]$ -通量模型)的变分Ansätze时,我们发现U(1)-GfPEPS,即使在相对较小的键维下,也能精确地近似Dirac Fermi sea基态.通过在这些U(1)-GfPEPS上应用Gutzwiller投影,我们得到了自旋为1/2的U(1)-Dirac自旋液态的PEPS表示.利用最先进的张量网络数值方法,Gutzwiller投影的PDMATHAMM通量态的自旋-自旋关联函数中的临界指数估计为$η\approx 1.7$。
2022-08-09 cond-mat.str-el quant-ph
Finite and Infinite Matrix Product States for Gutzwiller Projected Mean-Field Wavefunctions
二次平均场的矩阵乘积态(MPS)和“修饰”基态(如Gutzwiller投影Slater行列式)都是重要的变分波函数。后一类在理解超导性和量子自旋液体方面发挥了重要作用。我们提出了一种新的方法,以获得有限和无限MPS(iMPS)表示的基态的任意费米子二次平均场哈密顿量,(这在最简单的情况下是一个斯莱特行列式,在最一般的情况下是一个Pfidian)。我们还展示了如何代表产品的这种状态(例如,决定因素倍Pfweans)。从这个表示可以投影到单占据,并评估Gutzwiller投影后的纠缠谱。然后,我们得到的MPS和iMPS表示的Gutzwiller投影的平均场状态所产生的变分从费米子方法的$S=1$双线性双二次(BLBQ)量子自旋链。为了实现这一点,我们开发了一种方法来正交化退化iMPS找到所有的状态在退化的基态流形。我们发现MPS和iMPS态的能量与变分能量密切匹配,这表明该方法是准确的,并且由于截断误差造成的损失最小。然后,我们提出了第一次探索的纠缠光谱的投影从费米子状态探索其定性特征,并找到良好的定性协议与各自的确切基态光谱发现DMRG。
2020-08-31 cond-mat.str-el
Optimization of Gutzwiller Wavefunctions in Quantum Monte Carlo
Gutzwiller函数是哈伯德模型中关联电子的常用变分波函数。遵循变分原理,我们感兴趣的Gutzwiller参数,例如,最小化的期望值的能量。将期望值重写为Gutzwiller参数中的有理函数,我们找到了一种非常有效的方法来执行该最小化。该方法可用于优化一般Gutzwiller型波函数,在变分和固定节点扩散蒙特卡罗。
1999-03-04 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of the Gutzwiller-projected BCS Hamiltonian: Phase Fluctuations and the Pseudogap
高温超导中最突出的问题之一是欠掺杂区域中赝能隙相的性质,特别重要的是相位涨落的作用。Gutzwiller投影BCS哈密顿量是高温超导的一个有用的模型,这是由于在半填充时精确映射到海森堡模型,并且通常在中等掺杂时与t-J模型非常密切的联系。我们发展了具有就地排斥作用的d波BCS哈密顿量$U$的动力学平均场论,物理上施加部分Gutzwiller投影。对于结果,确定了两个赝能隙能量尺度:一个与裸配对间隙的单重态形成和其他与本地相位相干。由态密度的相干峰确定的实际超导能隙显示出由$U$引起的裸值的强重整化。
2007-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller variational theory for the Hubbard model with attractive interaction
研究了负U哈伯德模型的电子和超导性质。为此,我们评估最近推出的变分理论的基础上Gutzwiller相关BCS波函数。我们发现我们的方法和标准BCS理论之间的显着差异,特别是对超导能隙。对于小值的$|U|$,我们推导出解析表达式的序参量和超导能隙,我们比较精确的结果从微扰理论。
2005-03-14 cond-mat.str-el
Embedding Paired Free-Fermion Gaussian States into Gutzwiller-Projected Bardeen--Cooper--Schrieffer Wave Functions
Sophia University(上智大学)
该研究以一维横场伊辛模型为例,将特定配对费米子高斯态嵌入投影BCS波函数,为不可积模型的变分蒙特卡罗研究提供可控初始态。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Finite-Temperature Gutzwiller Approximation from Time-Dependent Variational Principle
基于Dirac-Frenkel变分原理,我们将Gutzwiller近似推广到有限温度。我们的方法不依赖于任何熵不等式,并且比以前的作品中提出的方法更准确。我们将我们的理论应用到单带哈伯德模型在不同的填充,并表明,我们的结果比较定量以及在金属相的动力学平均场论。我们讨论了我们的技术的第一性原理计算的框架内的潜在应用。
2015-05-08 cond-mat.str-el
Tunnelling matrix elements with antiferromagnetic Gutzwiller wave functions
我们使用一个广义Gutzwiller近似(GA)阐述评估矩阵元素与部分投影波函数和以前应用于均匀系统。本文研究了反铁磁(AFM)电子系统的单粒子(空穴)投影激发,得到了相应的隧穿几率。我们的分析近似的准确性和可靠性进行了测试,使用变分蒙特卡罗(VMC)。与实验结果可能的比较也进行了讨论。
2010-10-25 cond-mat.str-el
Resonating-valence-bond structure of Gutzwiller-projected superconducting wave functions
Gutzwiller投影(GP)波函数已广泛用于描述阻挫磁体和高温超导体中的自旋液体物理。已知这样的波函数表示共振价键(RVB)类型的状态。在本工作中,我讨论的GP单重超导态的RVB结构与节点的频谱。未掺杂自旋系统的所得状态可以根据晶格的环覆盖上的“路径积分“来描述,从而扩展了RVB状态的已知构造。GP态的拓扑序问题可以用环的统计行为重新表述。在正方形晶格上投影d波态的简单例子表明,环的统计行为通过投影以非平凡的方式重整化。
2006-07-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller-projected wave functions for the pseudogap state of underdoped high-temperature superconductors
最近的实验表明,费米面重构和多个费米口袋是欠掺杂高温铜氧化物超导体的重要共同特征。相关的理论工作[Phys.Rev.B79,134512(2009)]已经证明,在欠掺杂的铜酸盐中观察到的许多标志性现象自然地出现在成对的电子袋与未成对的空穴袋共存的情况下。我们提出古茨威勒投影波函数来描述这两个流体状态以及在其附近的两个竞争状态。有人认为,从这些波函数构造的赝能隙态可以选择在有限的温度下,由于自旋涨落的能量。
2011-07-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle spectral weights of Gutzwiller-projected high T_c superconductors
我们用Gutzwiller投影波函数分析了t-J模型超导基态的电子格林函数,并与传统的BCS形式进行了比较。投影保留了BCS态的一些性质:总谱权在准粒子节点附近是连续的,沿费米面近似恒定。另一方面,总的光谱权重减少的投影与动量相关的重整化,和投影产生电子和空穴光谱权重的重整化的电子-空穴不对称性。后者的不对称性导致的弯曲的有效费米面,我们定义为轨迹的电子和空穴的光谱重量相等。
2006-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the evaluation of matrix elements in partially projected wave functions
我们将Gutzwiller近似方法推广到计算基态和激发态之间的非平凡矩阵元。在我们的方案中,归一化的Gutzwiller波函数相对于一个部分投影的波函数与一个单一的非投影网站(水库网站)起着关键作用。对于Gutzwiller预测的费米海,我们评估的相对归一化分析和变分蒙特卡罗(VMC)。我们还报告VMC预测超导状态的结果,显示新的振荡附近的水库网站的空穴密度。
2005-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Efficient tensor network representation for Gutzwiller projected states of paired fermions
Wu { \em et al.}最近的工作[arXiv:1910.11011]提出了一种数值方法,即矩阵乘积算符-矩阵乘积态(MPO-MPS)方法,利用该方法可以有效地将几种类型的量子多体波函数,特别是投影费米海态表示为张量网络。本文推广了MPO-MPS方法来研究Gutzwiller投影的费米子配对态,其中Bogoliubov准粒子/准空穴的最大定域Wannier轨道被用来提高计算性能.对$SO(3)$ -对称自旋1链的研究表明,这种新方法对带隙态的计算性能优于变分蒙特卡罗方法,对无隙态的计算性能与变分蒙特卡罗方法相近。此外,我们表明,动态关联函数可以很容易地评估这种方法与其他MPS为基础的准确的方法,如切比雪夫MPS方法。
2020-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gutzwiller variational approach to the two-impurity Anderson model at particle-hole symmetry
研究了粒子-空穴对称性下双杂质Anderson模型(TIAM)的Gutzwiller关联波函数随杂质间距${\bf R}$的变化.我们的变分状态是通过应用Gutzwiller多粒子相关器的单粒子产品状态。我们确定的最佳单粒子产品状态完全变分从一个有效的非相互作用TIAM,包含一个直接的电子转移杂质之间的变分自由度。对于杂质上的电子之间的大哈伯德相互作用$U$,杂质自旋经历与$V^2/U$成比例的海森堡耦合,其中$V$参数化原位杂化的强度。对于小哈伯德相互作用,我们观察到弱耦合杂质。在一般情况下,对于一个三维的简单立方晶格,我们发现不连续的量子相变,分离弱相互作用的杂质小的相互作用,从单重对大的相互作用。
2017-07-18 cond-mat.str-el
Efficient implementation of the Gutzwiller variational method
本文提出了一种自洽的数值方法来求解具有任意在位相互作用的一般多带模型的Gutzwiller变分问题。该方法推广和改进了Deng等人的方法,物理版本B 79 075114(2009),克服了对密度-密度相互作用的限制,而不增加计算算法的复杂性。我们的方法大大减少了高维Gutzwiller最小化的问题,映射到一个最小化,只有在变密度矩阵,在DFT的Levy和Lieb制定的精神。对于固定密度的Gutzwiller重整化矩阵被确定为一个适当的功能,其评价只需要基态计算的Gutzwiller变分空间中定义的矩阵的不动点。此外,所提出的方法是能够占的变分函数的对称性在一个控制的方式,减少变分参数的数量。在详细描述的方法,我们提出了计算多带哈伯德模型与充分(旋转不变)洪德规则现场相互作用。分析表明,该数值算法是一种高效、稳定且易于实现的算法.由于这些原因,该方法特别适合于第一原理研究--例如,结合DFT -许多复杂的真实材料,其中完整的原子内相互作用对于获得正确的结果很重要。
2011-11-18 cond-mat.str-el
Gutzwiller Variational Method for Intersite Coulomb Interactions: The Spinless Fermion Model in One Dimension
我们研究了一维无自旋费米子模型的Gutzwiller方法,这是一个最简单的模型,包含了间库仑相互作用。该模型的Gutzwiller解已在文献中进行了研究,但结果不同。我们得到的Gutzwiller解决方案的问题,通过仔细枚举的多粒子配置和解释的起源,在文献中的差异是由于忽略了相邻的键占位符之间的相关性。Gutzwiller方法的正确实现产生不同于从玻色子平均场论的结果,不同于具有现场相互作用的哈伯德模型,其中已知两种方法是等效的。奴隶玻色子和Gutzwiller的结果相比,精确的解决方案,可用于半填充的情况下,和数值精确的对角化结果的情况下,一般填充。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Coherent spectral weight of Gutzwiller-projected superconductors
我们用Gutzwiller投影波函数分析了t-J模型超导基态的电子格林函数,并与传统的BCS形式进行了比较。投影保留了BCS态的一些性质:总谱权在准粒子节点附近是连续的,沿费米面近似恒定。另一方面,总的光谱权重减少的投影与动量相关的重整化,和投影产生电子和空穴光谱权重的重整化的电子-空穴不对称性。后者的不对称性导致的弯曲的有效费米面,我们定义为轨迹的电子和空穴的光谱重量相等。
2007-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Establishing non-Abelian topological order in Gutzwiller projected Chern insulators via Entanglement Entropy and Modular S-matrix
我们使用纠缠熵签名建立非阿贝尔拓扑秩序的投影陈-绝缘体波函数。最简单的例子是通过Gutzwiller投影一个陈数C=2的填充带得到的,其波函数也可以看作是带绝缘体的斯莱特行列式的平方。我们证明了这个波函数被耦合到费米子的$SU(2)_2$ Chern Simons理论捕获。这是建立最有说服力的计算模块S-矩阵的候选基态波函数,最近的纠缠熵为基础的方法。这直接证明了这种状态下马约拉纳费米子准粒子的特殊非阿贝尔辫统计。通过对$SU(2)_3$(Read-Rezayi型态)和$SU(3)_2$波函数的研究,我们也为场论的推广提供了微观证据,证明了陈氏数C的N次方的Slater行列式实现了耦合到费米子的$SU(N)_C$陈氏Simons理论的拓扑序.我们提出的陈省身绝缘体波函数的一个优点是相对容易的物理性质,如纠缠熵和模块化的S-矩阵,可以使用Monte Carlo技术进行数值计算。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Modular matrices from universal wave function overlaps in Gutzwiller-projected parton wave functions
我们实现了通用波函数重叠(UWFO)方法提取模块$S$和$T$矩阵的拓扑顺序Gutzwiller投影部分子波函数(GPWFs)。模块化$S$和$T$矩阵在环面上的简并基态希尔伯特空间上生成$SL(2,\mathbb{Z})$的投影表示,并且可以完全表征2+1D拓扑阶,即准粒子统计和手性中心荷(直到$E_8$玻色子量子霍尔态)。利用变分Monte Carlo方法计算了GPWF在正方晶格上构造的手征自旋液体(CSL)的$S$和$T$矩阵,证实了CSL具有与$ν=\frac{1}{2}$玻色Laughlin态相同的拓扑序.我们发现,在UWFO的非普适指数可以很小,直接的数值计算是能够适用于相对较大的系统。我们还讨论了其他二维和三维布拉菲格点上GPWFs的UWFO方法。UWFO可能是计算GPWFs拓扑序的一种有效方法。
2014-09-18 cond-mat.str-el
Low-lying quasiparticle excitations in strongly-correlated superconductors: An ansatz from BCS quasiparticle excitations?
Bogoliubov准粒子在Gutzwiller投影下的BCS波函数中的存在性问题对强关联系统具有重要意义。我们发展了一种用变分蒙特卡罗方法研究Gutzwiller投影BCS波函数的两粒子激发的方法。我们发现,除了d波Cooper配对较强的区域外,Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散可以被Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散定量再现.由于GQP在波腹附近仍然比GBQP具有更高的能量,我们认为GBQP对强关联超导系统中的低能激发提供了一个合理的描述。此外,Gutzwiller的投影和d-波库珀配对之间的密切联系也可能意味着强相关性在铜酸盐的光电子发射实验中所看到的光-波腹二分法中起着重要作用。
2013-03-28 cond-mat.str-el
Real-space variational Gutzwiller wave functions for the Anderson-Hubbard model
用部分投影Gutzwiller变分波函数描述费米子无序相互作用系统的基态。我们比较了几种不同的变分基态与无序一维链的精确基态,目标是确定一组最小的变分参数,以准确地描述空间不均匀的电荷密度和自旋相关性。我们发现,对于弱和中间的障碍,它是足够的,包括在产品状态的电荷密度的空间变化,只要屏蔽的障碍潜力占。对于强无序,这个处方是不够的,它是必要的,包括空间非均匀的变分参数。
2009-06-18 cond-mat.other cond-mat.str-el
Gutzwiller-correlated wave functions for degenerate bands: exact results in infinite dimensions
我们引入Gutzwiller相关波函数,用于一般多带哈伯德模型的变分研究。我们建立了一个图解的形式主义,使我们能够评估分析基态性质的限制,无限的空间维度。在这个极限内的Gutzwiller近似最近得到的结果被认为是成为这些波函数的准确。我们进一步表明,从玻色子平均场论的简并带成为变分控制在零温度在无限维。最后,我们简要地评述了强关联电子系统中Anderson跃迁的变分方法。
1997-04-04 cond-mat.str-el
Comparison of two approaches for the treatment of Gutzwiller variational wave functions
在这项工作中,我们分析变分问题出现的Gutzwiller方法强相关系统。这个问题包括两个主要步骤:评估和最小化的基态能量$W$为假定的Gutzwiller波函数(GWF)。我们讨论了可用的方法来评估$W$,特别是最近提出的图解扩展方法。我们比较了现有的两种方法,以尽量减少$W$:标准的方法的基础上有效的单粒子哈密顿量(EH)和所谓的统计一致的Gutzwiller近似(SGA)。在超导相分析的例子中,我们表明,这些方法导致相同的最小值,因为它应该是。然而,SGA方法中的计算更容易执行,并且这两种方法允许对所获得的结果进行简单的交叉检查。最后,我们展示了两种方法来解决从变分过程中产生的方程,以及如何将一个固定数量的粒子的条件。
2014-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Fast Impurity Solver Based on Gutzwiller variational approach
基于Gutzwiller变分法,提出了一种快速求解动力学平均场论(DMFT)杂质的双模近似(TMA)方法,该方法能同时反映电子相干和非相干运动的主要特征.新的解算器在零温度下以实频率工作,并直接提供电子的谱函数。它可以很容易地推广到具有一般在位相互作用的多轨道杂质问题,这使得它在LDA+DMFT中非常有用。给出了单带和双带哈伯德模型的基准实验结果,其结果与精确对角化(ED)的结果符合得很好。
2009-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological entanglement entropy in Gutzwiller projected spin liquids
用蒙特卡罗模拟研究了Gutzwiller投影RVB态的拓扑纠缠熵.本文提出了改进TEE收敛性的新方法,证明了文献\cite{Vishwanath}中研究的自旋液态实际上不支持$Z_{2}$拓扑序,这一结论与对同一态的拓扑简并性的检验结果一致.我们发现,在这种自旋液态中,长程RVB振幅和近似的马歇尔符号结构是抑制视子能隙的根源。另一方面,$Z_{2}$拓扑顺序的鲁棒签名,即,一个$\ln2$的TEE,清楚地证明了Gutzwiiler投影RVB态在三角晶格上的演化,它是由Anderson \cite{Sorella}最初提出的RVB态。我们还发现RVB波函数的符号而不是振幅决定了TEE的大小,这意味着RVB态的非定域纠缠主要是由RVB波函数的符号编码的.我们的结果表明,在有效场论的描述中,一些对RVB态的拓扑性质很重要的信息被遗漏了,并且即使RVB态的自旋关联非常短,在鞍点作用下的$Z_{2}$规范结构也不足以使RVB态呈现拓扑有序性.
2012-12-12 cond-mat.str-el
Properties of Gutzwiller wave-functions for multi-band models
我们利用Bünemann,Weber和Gebhard [Phys. Rev. B 57,6896(1998)]引入的广义Gutzwiller波函数,分析了在无限维中包含多重态交换分裂的多带哈伯德模型中的Mott跃迁。我们还提出了一个扩展的变分波函数帐户对称性破缺阶段,这仍然允许一个精确的分析处理。我们的分析揭示了变分波函数的一些缺点,在我们看来,这意味着Gutzwiller型的波函数不能正确地捕捉准粒子性质接近莫特过渡。
2003-04-08 cond-mat.str-el
Gutzwiller-RVB Theory of High Temperature Superconductivity: Results from Renormalised Mean Field Theory and Variational Monte Carlo Calculations
本文综述了利用Gutzwiller投影波函数研究高温超导的共振价键(RVB)理论。在对高温超导现象进行了概述之后,我们讨论了Anderson的RVB图像及其通过重整化平均场论(RMFT)和变分蒙特卡罗(VMC)技术的实现。我们回顾RMFT和VMC的结果,重点是最近的发展,在扩展VMC和RMFT技术的激发态。我们比较从这些方法获得的结果与角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)。最后,我们总结了最近的成功,这种方法和讨论开放的问题,需要解决一个一致的和完整的描述高温超导使用Gutzwiller预计波函数。
2007-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scalable Quantum Algorithms for Gutzwiller Projection
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
提出结合任意BCS态电路构造与幅度放大Gutzwiller投影(AAGP)的可扩展量子算法,相比基于测量的后选择,AAGP将投影查询次数二次减少,在有限尺寸下显著改善容错资源缩放,对100位点基准将查询次数降低约七个数量级。
2026-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
The Gutzwiller Density Functional Theory
在本教程中,我们将全面介绍Gutzwiller变分方法及其与密度泛函理论的合并。通过对铁磷族元素体系的两带哈伯德模型和多带哈密顿量的讨论,说明了这种方法的优点。
2012-07-27 cond-mat.str-el
Gutzwiller scheme for electrons and phonons: the half-filled Hubbard-Holstein model
利用包含声子自由度的广义Gutzwiller波函数,分析了强关联电子与声子耦合的基态性质。我们详细研究了顺磁半满Hubbard-Holstein模型,其中电子-电子相互作用可以导致Mott跃迁,电子-声子耦合可以导致双极化子跃迁。我们批判性地讨论了质量的波函数在描述的各种过渡和交叉发生的参数的函数。以前的变分尝试恢复为特定的波函数的选择,而保持所有的变分自由允许访问区域的相图,否则无法在以前的变分方法。
2008-07-29 cond-mat.str-el
Extended Gutzwiller wavefunction for the Hubbard-Holstein model
我们引入了一种新类型的Gutzwiller变分波函数的相关电子耦合到声子,能够平等对待电子和晶格自由度。我们基准波函数的无限$U$ Hubbard-Holstein模型远离半填充的Bethe晶格上,在那里我们可以直接比较与精确的结果由动态平均场论。对于这个模型,我们发现变分的结果与精确的结果吻合得很好。特别是波函数正确地描述了增加电子-声子耦合时重极化子气体的交叉。
2007-07-24 cond-mat.str-el
Unifying Variational and Dynamical Quantum Embedding: From Ghost Gutzwiller Approximation to Dynamical Mean-Field Theory
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顶山研究所计算量子物理中心);Department of Physics, National Chung Cheng University(国立中正大学物理系);Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文学系);Physics and Astronomy Department, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文学系);Condensed Matter Physics and Materials Science Department, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学系);Physics Department, Boston University(波士顿大学物理系);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会、理论物理研究所);School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院)
本文通过证明鬼魂Gutzwiller近似与鬼魂DMET在辅助泡利模式无限多时与DMFT等价,揭示了变分与动力学方法的统一,为强关联物质相竞争研究提供了新的计算路径。
2026-04-02 cond-mat.str-el
Identifying non-Abelian topological ordered state and transition by momentum polarization
利用动量极化方法研究了Gutzwiller投影波函数描述的非阿贝尔拓扑有序态的准粒子拓扑自旋和边态手征中心荷.我们的结果验证了由两个部分子在Chern数为2的能带中的Gutzwiller投影得到的分数Chern绝缘体态是由与费米子耦合的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论描述的,而不是纯粹的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论.此外,通过在一个Chern数2带和两个Chern数1带之间引入绝热形变,我们证明了Gutzwiller投影态的拓扑序并不总是与拓扑场论的期望一致.即使部分子平均场态发生了几何形变,Gutzwiller投影也可以在阿贝尔和非阿贝尔拓扑有序态之间引入拓扑相变。我们的方法适用于更一般的Gutzwiller投影波函数描述的拓扑有序状态。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
LDA+Gutzwiller Method for Correlated Electron Systems
结合密度泛函理论(DFT)和Gutzwiller变分方法,发展了一种LDA+Gutzwiller方法来处理关联电子体系的{ \it ab-initio}.所有的变分参数是自洽确定的总能量最小化。该方法计算成本低,但准粒子谱是很好地描述通过动能重整化。它同样适用于从弱关联金属到强关联绝缘体的系统。SrVO $_3$、Fe、Ni和NiO的计算结果显示出比LDA和LDA+U有显著的改善。
2007-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Projected wave functions for fractionalized phases of quantum spin systems
Gutzwiller投影允许强相关系统的各种各样的变分波函数的建设。对于量子自旋S=1/2模型,Gutzwiller投影的波函数具有共振价键结构,可以表示具有分数量子数的激发态.利用从二维分形的场论描述中获得的见解,我们通过投影特定的超导态来构造分形态的候选波函数。我们明确证明了在这些国家的拓扑秩序的存在。
2002-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations beyond the Gutzwiller approximation
我们提出了一个简单的计划,以评估线性响应函数,包括量子涨落校正的Gutzwiller近似。该方法推导出一个通用的多带晶格哈密顿没有任何假设的动态的变分相关参数,定义的Gutzwiller波函数,从而表现为真正的动态自由度,增加了那些变分不相关的斯莱特行列式。我们将该方法应用于标准半满单带哈伯德模型。我们能够恢复已知的结果,但是,作为副产品,我们也得到一些新的。特别是,我们表明,量子涨落可以重现几乎定量的行为,发现由动态平均场论,这虽然增强了相关性的均匀磁化率,被发现是平滑的顺磁莫特过渡。相比之下,简单的Gutzwiller近似预测磁化率在转变处发散。
2017-01-16 cond-mat.str-el
Gutzwiller Renormalization Group
我们发展了一个称为“Gutzwiller重整化群“(GRG)的变分方法,它使我们能够以任意的数值精度计算Anderson杂质模型(AIM)的基态.我们的方法可以利用低纠缠的基态的性质结合Gutzwiller波函数的框架,并建议的基态的AIM有一个非常简单的结构,它可以非常准确地表示在一个令人惊讶的小数目的变分参数。我们对单波段AIM进行了基准计算,验证了我们的理论,并表明GRG可能使我们能够研究复杂系统,这超出了目前可用的其他方法的范围,并为有趣的概括铺平了道路,例如,纳米结构中的非平衡传输。
2015-09-17 cond-mat.str-el
LDA+Gutzwiller Method for Correlated Electron Systems: Formalism and Its Applications
我们详细介绍了我们新开发的\textit{ab initio} LDA+Gutzwiller方法,其中Gutzwiller变分方法自然地结合到密度泛函理论(DFT)通过“Gutzwiller密度泛函理论(GDFT)”(这是一个推广的原始Kohn-Sham形式)。该方法可用于从弱关联金属到强关联绝缘体的长程有序电子系统的基态测定。我们将证明它的基态质量与动态平均场论(DMFT)的质量一样高,而计算量却便宜得多。此外,该方法是完全变分的,电荷密度自洽性可以自然实现,总能量、线性响应等物理量可以得到类似LDA计算的精确值。给出了几个典型系统的应用实例,阐明了这种新方法的特点。使用LDA+Gutzwiller获得的结果与现有实验更好地一致,表明比LDA或LDA+U有显着改进。
2008-12-13 cond-mat.str-el
Failure of Gutzwiller-type wave function to capture gauge fluctuations: Case study in the Exciton Bose Liquid context
从粒子方法在奇异量子相的研究中得到了广泛的应用。一个完整的描述超出平均场也包含动力学规范场,而一个简化的程序考虑Gutzwiller投影的试验状态。我们应用这一点的背景下,实现所谓的激子玻色液体(EBL)相位和Gutzwiller波函数对一个准确的EBL波函数的环交换的玻色子模型。我们求解了部分子规范理论,并指出空间规范场的动力学涨落是获得定性精确的EBL描述所必需的。相反,仅仅是Gutzwiller投影导致了一个在长波长性质上有细微差异的状态,因此表明Gutzwiller波函数通常可能无法捕获长波长物理。
2010-12-16 cond-mat.str-el
Projected d-wave superconducting state: a fermionic projected entangled pair state study
我们研究的物理投影d-波配对状态使用他们的费米投影纠缠对态(fPEPS)表示。首先,我们使用高斯fPEPS近似d波Bardeen-Cooper-Schrieffer态。接下来,我们将得到的状态转换为fPEPS张量,并实现Gutzwiller投影,通过修改局部张量元素来消除双重占用。张量网络表示的投影d-波配对状态,使我们能够评估物理量的热力学极限,而不采用Gutzwiller近似。尽管有非常少的变分参数,这种物理动机张量网络状态显示出竞争力的能量为掺杂的t-J模型。我们期望这样的构造为变分张量网络计算提供有用的初始状态和指导。
2023-03-25 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum antiferromagnetism and high $T_C$ superconductivity: a close connection between the t-J model and the projected BCS Hamiltonian
通过分析t-J模型及其与Gutzwiller投影BCS哈密顿量的关系,从理论上研究了量子反铁磁性与高$T_C$超导性之间的联系.在通过精确对角化进行数值证实后,分析表明,在半填充时t-J模型的基态(即,二维反铁磁海森堡模型)完全等价于具有强配对的Gutzwiller投影BCS哈密顿量的基态。结合高波函数重叠之间的基态的t-J模型和投影BCS哈密顿量在中等掺杂,这种等价性提供了强有力的支持,在t-J模型的超导性的存在。投影BCS哈密顿量的基态与Anderson的共振价键态(即,投影BCS基态)。
2006-01-02 cond-mat.str-el
Orbital order in degenerate Hubbard models : A variational study
利用Gutzwiller变分多体理论研究了无自旋自由度的双带Hubbard模型中轨道有序态的稳定性。我们的结果显着不同,从早期的Hartree-Fock计算这个模型。Hartree-Fock相图显示了各种各样的轨道级。相反,在Gutzwiller方法中,轨道顺序只出现在半填充周围的狭窄区域中的密度。
2007-09-10 cond-mat.str-el
Gutzwiller-projected states for the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model on the kagome lattice: achievements and pitfalls
我们评估的$J_1$ - $J_2$海森堡模型的基态相图上的戈薇晶格采用Gutzwiller投影的费米子波函数。在这个框架内,可以表示不同的状态,由不同的未投影的费米子哈密顿量定义,包括跳跃和配对项,以及耦合到局部塞曼场以产生磁序。对于$J_2=0$,所谓的U(1)狄拉克态,其中只存在跳跃(例如在六边形中产生$π$通量),已经被证明可以精确地描述精确的基态[Y. Iqbal,F. Becca,S. Sorella和D. Poilblanc,Phys.Rev.B87,060405(2013); Y.- C.他,M。P. Zaletel,M. Oshikawa和F. Pollmann,Phys.Rev.X7,031020(2017)]。在这里,我们表明,它的准确性提高了存在一个小的反铁磁超交换$J_2$,导致一个有限的区域,其中的无隙自旋液体是稳定的,然后,对于$J_2/J_1=0.11(1)$,一阶过渡到磁相与间距矢量${\bf q}=(0,0)$检测,通过允许内的费米子哈密顿磁序。相反,对于$|J_2|/J_1$的小铁磁值,情况更加矛盾。虽然U(1)狄拉克态对费米部分的几种扰动保持稳定(即,二聚化模式或手性项),其准确性在小系统上明显恶化,最明显的是在精确对角化是可能的$36$位点上。然后,在增加比率$|J_2|/J_1$时,具有$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$…
2021-09-19 cond-mat.str-el
Grand canonical Gutzwiller approximation for magnetic inhomogeneous systems
研究了带逸度因子的Gutzwiller投影巨正则波函数的Gutzwiller近似。我们的系统一般包含不均匀性和局部磁矩。在推导重整化公式时,我们还推导或估计了在传统遗传算法中忽略的点间收缩的高次幂项。我们研究了几个不同的约束条件,即,局部/全局自旋相关/独立粒子数守恒。在这四种约束中,局域自旋相关约束似乎是目前最有希望的。由此导出的改进遗传算法与变分蒙特卡罗方法的一致性优于传统遗传算法。对传统遗传算法的修正可以解释为包含位形相位差的两点相关。此外,投影准粒子激发态是相互正交的遗传算法。使用这些状态,计算光谱权重。我们表明,电子添加和去除光谱之间的不对称性可以出现考虑到更高的权力的d波超导体和费米海的情况下的位间收缩,除了是小于去除。然而,非对称性是相当弱的,特别是在费米能级附近。相比之下,投射的s波超导体可以具有相反的不对称性(增加大于去除),特别是在费米能级附近。此外,公式从其他三个约束,这可能是有用的,取决于目的。
2008-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stochastic gradient approximation method applied to Hubbard model
采用Gutzwiller型变分波函数,用变分量子蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型.除了简单的一个网站相关的Gutzwiller波函数,我们使用的形式与最近和次最近邻网站的电子之间的相关性。我们证明了随机梯度近似方法非常适合于变分波函数自由参数的优化。
2001-01-31 cond-mat.str-el
Variational study of the neutron resonance mode in the cuprate superconductors
本文提出了铜氧化物超导体中子共振模的Gutzwiller型变分波函数。设计了一种有效的重新加权技术,对由线性叠加的Gutzwiller投影Slater行列式组成的拟议波函数进行变分蒙特卡罗模拟。计算,其中不涉及自由参数,预测定性正确的行为的能量和光谱权重的共振模式作为掺杂的函数。
2009-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Approximation schemes for the study of multi-band Gutzwiller wave functions
Gutzwiller能量泛函的最小值取决于在变分状态中考虑的参数的数量。对于三轨道哈伯德模型,我们发现,经常使用的对角矩阵是非常准确的高对称性的情况下。对于较低的对称性,由晶体场分裂或自旋轨道耦合引起的,最一般的和对角的Gutzwiller Ancestor之间的能量差异可能是相当显着的。我们讨论的近似方案,可用于多频带的情况下,最小化的一般Gutzwiller能量泛函是太苛刻的数字。
2016-04-04 cond-mat.str-el
When Can a Cavity Move a Mott Transition? A Spectral-Density Criterion within Gutzwiller Theory
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
研究真空电磁涨落对体莫特转变的影响,基于古兹维勒变分方法推导判据,表明电磁环境需提供特定谱权重时莫特转变才移动,还通过多种方式验证了相关结果。
2026-07-27 cond-mat.str-el quant-ph
A Promising Method for Strongly Correlated Electrons in Two Dimensions: Gutzwiller-Guided Density Matrix Renormalization Group
本文综述了Gutzwiller引导的密度矩阵重正化群方法,通过引入Gutzwiller投影波函数作为初始态克服了二维强关联电子系统模拟中的局部极小值问题,显著提升了精度与效率,并展示了其在探索拓扑序等奇异量子相中的应用。
2025-06-28 cond-mat.str-el physics.comp-ph