Exact boson mapping of the reduced BCS pairing Hamiltonian
本文考虑约化BCS(等强度)对哈密顿量的一个精确玻色子映射。在映射中,费米子对算符被精确地映射到相应的玻色子。映射的图像导致具有能级依赖跳跃的玻色-哈伯德模型。虽然所得到的玻色-哈伯德哈密顿量是非厄米的,但当Uk/t< 1时,所有的本征值都是实的,其中k是玻色子的总数。当U/t=1时,Bose-Hubbard哈密顿量的一部分谱恰好对应于约化BCS对哈密顿量的整个谱。
2007-03-01 cond-mat.str-el nucl-th
Pairing symmetries in the Zeeman-coupled extended attractive Hubbard model
本文在扩展吸引哈伯德模型中引入自旋同向与反向配对,利用HFBdG平均场和d矢量形式研究配对对称性竞争,发现面内磁场下非幺正三重态序占主导,并揭示电子密度驱动的非幺正到幺正超导相变,证明EAHM可有效描述多种材料的配对对称性。
2021-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density Matrix Renormalization Group simulations of the SU(N) Fermi-Hubbard chain implementing the full SU(N) symmetry via Semi-Standard Young Tableaux and Unitary Group Subduction Coefficients
本文提出一种利用半标准杨表基和酉群子导系数实现完整SU(N)对称性的DMRG方法,高效模拟SU(N)费米-哈伯德链,计算了基态能量、电荷隙和临界相互作用强度,并通过纠缠熵提取中心荷验证了莫特相和金属相的理论预测。
2025-06-03 cond-mat.str-el
Two-dimensional ground-state mapping of a Mott-Hubbard system in a flexible field-effect device
当掺杂和/或加压时,莫特绝缘体有时会在其相邻绝缘体中诱导非常规的超导性。由于相图应该与超导的微观机制密切相关,因此获得Mott绝缘态周围的全局相图是很重要的。然而,由于技术上的限制,用于控制大多数Mott绝缘材料的基态的参数是一维的。在这里,我们提出了一个二维基态映射的莫特绝缘体使用的有机场效应器件,同时调整带宽和带填充。观察到的相图显示出许多意想不到的功能,如突然的一阶超导转变下的电子掺杂,经常性的绝缘相在重电子掺杂区,和一个几乎恒定的超导转变温度在一个宽的参数范围内。这些结果有望有助于阐明Mott-哈伯德模型的标准解之一。理论计算再现我们的实验结果的主要特点也进行了。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of 2D topological insulators
本文研究了Hubbard型在位相互作用对BHZ模型的影响,并给出了适用于HgTe/CdTe量子阱的模型参数。在一个简单的平均场论中,我们寻找模型中可能的磁不稳定性,并发现基态成为{ \em铁磁}时,在空穴轨道上的电子之间的相互作用强度足够强。这一结果可以用Hubbard-BHZ模型到单带哈伯德模型的近似映射来理解。同样的映射表明,磁性和/或其他有序相更可能发生在大间隙拓扑绝缘体中,其占据的电子和空穴轨道接近1/2。
2017-03-21 cond-mat.str-el
Structure of the Hilbert-space of the infinite-dimensional Hubbard model
基于有限深度Bethe-lattices序列上转移算子的对称表示,给出了一个迭代过程,用于显式构造无限维哈伯德模型基态中所有权为非零的自适应组态的非平凡子空间.给出了这些算符与已知的无限维哈伯德模型到耦合于非相互作用电子的(自洽)浴的有效杂质问题的映射之间的关系。作为应用,我们计算了各种Hubbard星的性质,并给出了半满哈伯德模型的估计,精度可达0.1%。
1998-10-23 cond-mat.str-el
N-electron Slater determinants from non-unitary canonical transformations of fermion operators
平均场方法,如哈特里-福克(HF)或哈特里-福克-博戈留波夫(HFB),构成了更复杂的多体理论的基础。HF和HFB波函数是由基本费米子算符的幺正线性正则变换产生的独立准粒子构建的。在这里,我们讨论的可能性,使HF变换成为非幺正。讨论了这种HF真空的性质,以及这些状态之间的矩阵元的评估。我们使用一个简单的animals证明,非幺正变换带来了额外的灵活性,可以利用变分近似多费米子波函数。讨论了投影算符对非幺正HF态的作用,并将其应用于一维周期边界条件的哈伯德模型。
2012-07-31 cond-mat.str-el
Normal-Ordered Wave-Function Factorization of the 1D Hubbard Model for Finite Values of the On-site Repulsion U
本文发现在热力学极限下,对于基态正常有序的一维哈伯德模型,包含在少电子激发中的激发态的波函数对所有的在位库仑斥力值都是因式分解的.这种因式分解是由赝费米子的非相互作用性质引起的,赝费米子的占位构型描述了这些激发态。我们的研究包括引入赝粒子-赝费米子么正变换和赝粒子和赝费米子的算子代数。赝费米子是非相互作用的,因此没有剩余的相互作用,与相应的赝粒子相反,我们根据广义泡利原理对其统计进行分类。本文还研究和讨论了在特定的裸动量值下,赝粒子在上述变换下的不变性背后的物理机制。
2003-12-08 cond-mat.str-el
Excitonic condensation reflecting electronic states in two-band Penrose-Hubbard model
本文研究了Penrose镶嵌上两带哈伯德模型中激子绝缘相。系统地进行了实空间平均场计算,得到了顶点模型和中心模型的基态相图。我们发现,在某些制度下,稳定的EI相诱导小带间相互作用。我们认为,这源于电子空穴配对的完全或接近简并状态,这是彭罗斯平铺的特点。我们还研究了序参量的空间分布,将其映射到垂直空间。
2020-02-14 cond-mat.str-el
Efficient Simulation of the 2D Hubbard Model via Hilbert Space-Filling Curve Mapping
Scuola Normale Superiore, NEST, and Istituto Nanoscienze-CNR(意大利高等师范学院、NEST和意大利国家研究委员会纳米科学研究所);Scuola Normale Superiore(意大利高等师范学院)
本研究通过希尔伯特曲线映射实现二维Hubbard模型的高效张量网络模拟,显著降低计算成本并提高基态能量计算的准确性。
2025-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram regions deduced for strongly correlated systems via unitary transformation
从描述强关联系统的不同模型哈密顿量的已知相图区域出发,通过幺正变换,导出了同一模型的基态相图的新区域。以不同类型的扩展Hubbard哈密顿量为出发点,证明了新的稳定自旋密度波、电荷密度波、铁磁态和顺磁绝缘体的存在.所使用的过程本身与维度无关。
2001-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact Demonstration of pair-density-wave superconductivity in the $σ_z$-Hubbard model
该研究利用幺正映射结合Hubbard模型已知性质,严格证明了$\sigma_z$-Hubbard模型等体系中的配对密度波超导相,为理解非常规超导及相关材料实验提供了理论支撑。
2024-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Twisted Hubbard Model for Sr2IrO4: Magnetism and Possible High Temperature Superconductivity
Sr_2 IrO_4具有与铜酸盐类似的J_eff=1/2的单能带,被认为是一种莫特绝缘体。然而,这幅图是复杂的测量大磁各向异性和铁磁性。基于对J_eff=1/2(赝自旋-1/2)空间的仔细映射,我们提出Sr_2 IrO_4的低能电子结构确实可以用SU(2)不变赝自旋-1/2哈伯德模型来描述,该模型与铜氧化物的模型非常相似,但与外部磁场有一个“扭曲”耦合(一个具有交错反对称分量的g张量).这一观点自然解释了Sr 2 IrO 4的磁性。我们还得出了几个简单的事实,根据这一映射和已知的结果有关的哈伯德模型和铜酸盐,这可能是在未来的实验测试Sr 2 IrO 4。特别是,我们建议,(电子)掺杂Sr 2 IrO 4可以潜在地实现高温超导。
2010-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Recursive relations and quantum eigensolver algorithms within modified Schrieffer--Wolff transformations for the Hubbard dimer
本文针对半填充Hubbard二聚体推导SW变换递推关系,提出变分与迭代两种修正方案以实现无穷阶块对角化,并据此设计测试面向含噪声与容错时代的量子本征求解器算法,为一般Hubbard模型量子算法设计奠定基础。
2023-02-22 cond-mat.str-el quant-ph
Ground-State-Based Model Reduction with Unitary Circuits
本文提出利用酉电路对基态进行变换来数值构造低能有效模型的方法,并在半填充Hubbard模型上验证其优于标准微扰法。
2025-07-22 cond-mat.str-el quant-ph
Super-Hubbard models and applications
基于酉超代数gl(N)构造了XX-和Hubbard-类模型|M)推广Shastry和Maassarani的方法的代数情况。我们引入了gl(N)的R-矩阵|M)XX模型和耦合两个独立的XX模型所定义的哈伯德模型。在这两种情况下,我们表明,R-矩阵满足杨-巴克斯特方程,我们推导出相应的局部哈密顿的传输矩阵形式主义,我们确定的对称性的哈密顿。给出了具体算例。在GL(1)的情况下|2)和gl(2| 2)哈伯德模型,在Klein和Seitz两个回路上进行了微扰计算。
2007-05-14 cond-mat.str-el hep-th nlin.SI
Phase diagram and pair Tomonaga-Luttinger liquid in a Bose-Hubbard model with flat bands
为了研究平带系统中的超流性,我们考虑了一个交联梯形上的玻色-哈伯德模型,该模型具有$π$通量,它具有一个平带,在另一个带之间有一个非相互作用粒子的带隙,我们非微扰地研究了在位排斥的影响.对于低密度,我们发现确切的简并基态,其中每一个是一个维格纳固体与不重叠的Wannier态的平带。在更高的密度,多体系统,当投影到较低的平带,可以映射到一个自旋链模型。这种映射使我们能够揭示Tomonaga-Luttinger液体的存在,包括它对玻色子。有趣的是,高密度区和低密度区有一个重叠区,在那里两个相共存.
2013-12-09 cond-mat.str-el
Bose-Fermi Mapping in Hubbard Models at Imaginary Chemical Potential and Phase-Induced Fermionization
Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学)
研究通过大N展开揭示吸引费曼-Hubbard模型与排斥玻色-Hubbard模型在虚化学势下的映射关系,发现相位核的分析延拓控制玻色子与费米子部分,提出通过热力学效应实现有限相互作用下的费米化新机制。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gutzwiller wave function on a quantum computer using a discrete Hubbard-Stratonovich transformation
我们提出了一个量子经典的混合方案,用于实现非酉Gutzwiller因子使用离散的Hubbard-Stratonovich变换,这使我们能够表示的Gutzwiller因子作为一个线性组合的酉运营商只涉及单量子比特旋转,在成本的总和在辅助领域。为了在辅助字段上执行求和,我们引入了两种具有互补功能的方法。第一种方法采用线性组合幺正电路,这使得人们能够在量子计算机上概率地准备Gutzwiller波函数,而第二种方法使用重要性采样来估计随机可观测量,类似于经典计算中的量子蒙特卡罗方法。半满费米-哈伯德模型的数值模拟结果表明,所提出的方案。此外,我们使用一个真实的量子器件进行了量子模拟,证明了所提出的方案可以准确地再现两个站点的费米-哈伯德模型的基态能量的误差酒吧。
2022-04-14 cond-mat.str-el quant-ph
A versatile unitary transformation framework for an optimal bath construction in density-matrix based quantum embedding approaches
本文提出一种通用酉变换框架,通过引入并优化额外参数推广Block-Householder变换,使bath轨道满足物理约束,从而优化基于密度矩阵的量子嵌入方法中的bath轨道构造,并在一维半满Hubbard模型中验证了其效率。
2023-07-25 cond-mat.str-el
Exact SU($N$) symmetry resolution of bosonic Hubbard models: general boson-fermion mappings and flat-band singlet-cluster states
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, LPMMC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、低压与磁学材料实验室)
研究利用豪对偶性实现SU(N)对称玻色哈伯德模型的精确对角化,得出三个结构结论并推导吸引型SU(N)玻色子的有限温度相图,展示无挫跳跃产生的单重态簇态。
2026-10-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Effect of spatial inhomogeneity on the mapping between strongly interacting fermions and weakly interacting spins
在Hubbard、t-J和Heisenberg模型的框架下,对强相互作用费米子和弱相互作用自旋之间的映射进行了分析和数值研究.虽然在热力学极限的空间均匀模型的映射是彻底理解,我们在这里专注于在空间不均匀的情况下,如边界,杂质,超晶格和界面的影响成为相关的方面。我们认为这些模型的传统应用,如铜酸盐和锰氧化物中的电子,以及最近的应用程序在光晶格中的原子的参数制度。作为相互作用强度的函数的映射的速率由无限系统的Bethe-Anglomeration和有限系统的数值对角化确定。我们分析表明,如果平移对称性被打破,通过杂质的存在下,映射仍然存在,并在一定意义上,尽可能本地,提供的两个站点之间的海森堡模型的自旋-自旋相互作用是从现场库仑相互作用的谐波平均值计算相邻站点的哈伯德模型。数值计算也证实了这些发现在界面和超晶格,在那里分析计算更复杂。
2010-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Enhanced Perturbative Continuous Unitary Transformations
酉变换是理论上理解许多系统的一个重要工具,它可以将系统映射到更简单的有效模型。执行这种映射的系统控制变体是扰动连续酉变换(pCUT)等。到目前为止,这种方法需要一个等距的未扰动光谱。在这里,我们追求两个目标:首先,我们将其适用性扩展到非等距谱,特别关注微分流方程的有效推导,该微分流方程定义了增强型扰动连续酉变换(epCUT)。其次,我们表明,数值积分的流量方程产生一个强大的计划,从epCUT提取数据。该方法是由扰动的谐振子与四次项和两个腿的自旋梯在强横档耦合的限制均匀和交替横档耦合。后一种情况提供了围绕非等距光谱的扰动的示例。
2012-09-13 cond-mat.str-el quant-ph
Solvable models for unitary and non-unitary topological phases
我们介绍了一个广泛的类的简单模型的基础上扩展的父哈密顿接近一维极限的“薄圆柱体”,即当一个维度$L_y$的霍尔表面变得可比的磁性长度$\ell_B$的量子霍尔状态。形式上,该模型可以被看作是拓扑推广的一维哈伯德模型与质心保持跳跃的多粒子团簇。在某些情况下,我们表明,该模型可以精确地解决使用基本技术,并产生简单的波函数的基态以及整个中性激发光谱。我们研究了一个大类的阿贝尔和非阿贝尔状态在此限制,包括读取Rezayi $\mathbb{Z}_k$系列,以及来自非酉共形场论的“加夫尼”,“哈夫尼”,Haldane-Rezayi,和“永久”状态。我们发现,幺正态的薄圆柱极限是经典的:它们的有效哈密顿量只约为Hartree型项,基态是平凡的绝缘体,激发能隙是由简单的静电排斥引起的.与此相反,对于来自非酉共形场论的状态,薄圆柱极限被发现本质上是\emph{quantum} -它包含跳频项,在基态的结构中发挥重要作用,并在低位中性激发的能量。
2014-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unitary transformations within density matrix embedding approaches: A novel perspective on the self-consistent scheme for electronic structure calculation
本研究提出一种基于单体约化密度矩阵的新型自洽嵌入方案,通过自洽幺正反射确定哈密顿量的最优幺正变换,可从嵌入簇提取系统约化性质并重构密度矩阵,在一维Hubbard模型上验证了方法的性能、收敛性与N可表示性。
2023-09-25 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Duality and topology
模型之间的映射可以通过幺正变换来获得,保持谱,但通常改变状态。一般来说,非规范变换也会改变所涉及的运算符的统计量.在这些情况下,人们可以期望拓扑性质的变化作为映射的结果。在这里,我们考虑一些对偶所造成的映射,通过系统地使用马约拉纳费米子表示的自旋和费米子问题。以自旋系统和拓扑超导体之间以及不同的费米子系统之间的映射为例,讨论了幺正变换引起的拓扑不变量的变化。
2018-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
A recipe for local simulation of strongly-correlated fermionic matter on quantum computers: the 2D Fermi-Hubbard model
本文提出一种仅用局域操作在量子计算机上模拟二维Fermi-Hubbard模型的逐步配方,涵盖嵌入、初态制备、时间演化与测量,并计算了量子淬火的资源需求。
2025-10-17 cond-mat.str-el quant-ph
The sawtooth chain: From Heisenberg spins to Hubbard electrons
我们报道了自旋半海森堡和哈伯德模型的最新研究。对于这两种模型,我们构造了一类精确的本征态,这些本征态是局部化的,由于晶格的令人沮丧的几何形状的交换(跳跃)积分的一定关系。虽然这些本征态的细节不同的两个模型,因为不同的统计,他们有一些共同的特点。局域本征态是高度简并的,分别在强磁场(海森堡模型)和一定的电子填充(哈伯德模型)下成为基态。它们可能主导低温热力学,并导致比热的额外低温最大值。基态简并度可以通过将局域基态的流形映射到经典的硬二聚体问题上来精确计算,并且可以导出热力学量的显式表达式,这些表达式分别适用于海森堡模型的饱和场附近的低温和哈伯德模型的化学势的某个值附近的低温.
2008-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-Particle Spectral Properties in the Transverse Field Ising Model by Continuous Unitary Transformations
在高场极限下,用连续么正变换求解一维横场伊辛模型。由于我们称之为弦算子的相关算子代数的封闭性,达到了很高的精度。封闭性与通过乔丹-维格纳变换将模型映射到非相互作用费米子的可能性有关。但它的证明并没有参考这个映射。通过连续酉变换得到的有效模型用于计算一个、两个和三个基本激励对对角动态结构因子的贡献。三粒子的贡献到目前为止还没有得到解决的分析,除了接近量子临界点。
2013-05-10 cond-mat.str-el quant-ph
Properties of the doped spin 3/2 Mott insulator near half filling
本文对自旋为3/2的哈伯德模型在半填充附近具有大的反Hunds规则耦合的情形,给出了一个精确的广义Bogoliubov变换.由于我们的变换是么正的,因此我们可以在全希尔伯特空间中采用标准的近似平均场理论方法来分析掺杂的莫特绝缘体,这与基于截断希尔伯特空间补充硬核约束的传统方法相反。在完全半填充的基态是绝缘(莫特)单态,根据我们的分析,非费米液体序参量$ Δ$通常与扩展的s波超导性,将出现自洽尽快有限密度$ n $孔被引入。非费米液体行为是将Mott单重态映射到Fock真空的幺正变换的非线性性质的结果,该幺正变换在有效拉格朗日量中引入了诸如$Δn$的反常项。我们的分析使用的方法,很容易推广到多带哈伯德模型,并可以提供一种机制,即非费米液体序参量的密度成正比的莫特绝缘体与局部纠缠基态。对于更复杂的系统,这样的序参量可以自然地与各种其他序参量共存。
2004-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Combined unitary and symmetric group approach applied to low-dimensional spin systems
本文采用一种新颖的幺正和对称群相结合的方法研究了自旋适应表象下的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型和相关的费米系统,对多体波函数采用线性参数化的近似.我们表明,一个更紧凑的基态波函数表示时,得到的对称群,$\mathcal{S}_n$,在排列的形式下的晶格位置排序,与累积自旋耦合的基础上的酉群,$\mathrm{U}(n)$。在一维系统中,观察到的波函数的压缩让人想起块自旋重整化群方法,并允许我们研究更大的晶格(这里采取多达80个网站)与自旋自适应的全组态相互作用量子蒙特卡罗方法,这得益于稀疏的哈密顿矩阵和相应的采样本征态,出现从重新排序。我们发现,在一个最佳的晶格排序的配置态函数具有最高权已经捕获与精确的基态波函数的自旋-自旋关联函数的高精度。这一特点是发现更一般的晶格模型,如哈伯德模型,从头算量子化学模型,在这项工作中举例说明了一维氢链。我们还提供了数值证据表明,最佳的点阵排序的酉群方法是不一般的最佳排序的方法的基础上矩阵产品的状态,如密度矩阵重整化群的方法。
2021-12-17 cond-mat.str-el physics.comp-ph