Phaseless quantum Monte-Carlo approach to strongly correlated superconductors with stochastic Hartree-Fock-Bogoliubov wavefunctions
所谓的无相量子Monte-Carlo方法是目前研究相互作用费米系统的最佳理论框架之一。它允许提取一个近似的基态波函数的平均独立粒子状态经历布朗运动的时间。在这里,我们将这种方法扩展到Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)真空空间中的随机行走,更适合于超导或超流系统。良好控制的统计误差是确保约束随机路径的帮助下,一个试验波函数,也指导动态和形式的线性组合的HFB ansätze。通过扩展威克定理的HFB产品状态之间的矩阵元素的可观测量的估计重建。通常的组合的复杂性与应用这个定理的四体和多体运营商绕过了一个紧凑的表达式在Pfweenans。斯莱特行列式内的随机运动的极限情况下,但与HFB试验波函数引导也被认为是。最后,给出了自旋极化哈伯德模型在吸引区的探索性结果。
2017-03-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Embedding approach for dynamical mean field theory of strongly correlated heterostructures
我们提出了一种嵌入方法的基础上本地化的基函数,它允许一个有效的应用程序的动态平均场论(DMFT)的非均匀相关材料,如半无限表面和异质结构。在该方案中,半无限基板引线连接到感兴趣的中心区域的两侧表示通过复杂的,能量依赖的嵌入电位,将一个电子以及多体效应内的基板。因此,层耦合DMFT方程中必须明确处理的层数大大减少。为了说明这种方法的有用性,我们提出了强相关的表面,界面和异质结构的单带哈伯德模型的数值结果。
2008-10-28 cond-mat.str-el
Property of one-dimensional Coulomb interaction and its possible contribution to strongly correlated systems
揭示了严格一维体系中库仑相互作用的独特性质:成对电子的库仑排斥能是发散的。结果表明,一维系统中的电子不能双重占据同一空间轨道,电子是完全局域化的。用含时Hartree-Fock近似进行的数值模拟表明了这种明显的性质。利用该性质可以解释一维电子气中的“0.7反常”现象。讨论了它对强关联系统的可能贡献。
2011-08-21 cond-mat.str-el
Maximally Localized Dynamical Quantum Embedding for Solving Many-Body Correlated Systems
基于扩展的精确对角化方法,我们提出了一种量子嵌入方法来求解动力学平均场论中的Anderson杂质模型。我们的方法提供了一个最大局域化的量子杂质模型,其中的相关势的非局域分量保持最小。这种方法带来了很大的好处,因为在量子嵌入方法中使用的环境是通过传播相关电子来描述的,因此提供了嵌入映射的自由度数量的多项式增加$O(N^4)$,而不增加浴位点。我们报告说,量子杂质模型与少至3浴网站可以重现莫特过渡和近藤物理,从而打开了一个更容易的路线的描述时间依赖的现象。最后,我们获得了很好的协议动态磁磁化率,平衡这种方法作为候选人来描述2粒子激发,如激子相关系统。我们预计,我们的方法将非常有利于在量子计算机上实现嵌入算法,因为它允许用减少的所需量子位数对材料中的相关性进行精细描述。
2021-02-18 cond-mat.str-el
Block product density matrix embedding theory for strongly correlated spin systems
密度矩阵嵌入理论(DMET)是一种较新的计算强关联系统的方法。最近,块积DMET(BPDMET)被引入到自旋系统的研究中,如正方晶格上的反铁磁$J_1 - J_2$模型。在本文中,我们扩展了变分的BPDMET使用自旋状态优化,得到改进的结果。我们将同样的技术应用于蜂窝晶格上的Kitaev-Heisenberg模型,比较使用几种类型的集群时的结果。能量分布和关联函数进行了研究。变分法的切线空间中的对角化产生关于激发态和相应的光谱函数的信息。
2017-05-29 cond-mat.str-el
Neural-Network Quantum Embedding Solvers for Correlated Materials
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Collège de France(法兰西公学院);CPHT, CNRS, Ecole Polytechnique, IP Paris(巴黎综合理工学院、法国国家科学研究中心、巴黎高等研究院);DQMP, Université de Genève(日内瓦大学);Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系);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)
本文提出基于神经网络的量子嵌入求解器,能高效求解单轨道和多轨道模型,通过学习杂质映射准确预测Mott相变和电子特性,显著提升DMFT计算速度并保持精度。
2026-03-24 cond-mat.str-el
Adiabatic Preparation of a Correlated Symmetry-Broken Initial State with the Generalized Kadanoff--Baym Ansatz
基于广义Kadanoff-Baym方法(GKBA)的非平衡格林函数的快速时间传播方法被应用于具有破缺平衡相的晶格系统,即激子绝缘体.通过与绝热时间Dyson方程的解比较,评估了GKBA中由Hartree-Fock波函数绝热制备关联的非线性破缺初态.我们发现通过绝热转换过程可以得到激子序参量不为零的破缺关联初态。我们讨论在何种情况下,这是可能的,在合理的短切换时间内在实践中。
2018-08-03 cond-mat.str-el
Mechanism for enhanced disordered screening in strongly correlated metals: local vs. nonlocal effects
研究了无序金属在电子-电子相互作用下的低温输运特性。我们比较Hartree-Fock和动力学平均场论(DMFT)的计算结果,研究了屏蔽无序势中准粒子的散射过程,发现在强重整化费米液体中,局域和非局域(来自长程Friedel振荡)对重整化无序势的贡献都被抑制了.我们的结果提供了一个例子的权力DMFT包括高阶项遗漏的弱耦合理论。
2011-09-16 cond-mat.str-el
Mean-field embedding of the dual fermion approach for correlated electron systems
为了减少随着系统规模的增加而快速增长的对偶费米子晶格计算的计算成本,我们引入了两个嵌入方案。一种是实费米子嵌入,另一种是对偶费米子嵌入。我们的数值试验表明,实费米子和对偶费米子嵌入方法收敛到本质上相同的结果。Anderson无序和哈伯德模型的应用表明,这些嵌入算法收敛更快的系统规模相比,传统的双费米子方法,无论是单粒子和双粒子数量的计算。
2013-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Competing Generalized Wigner Crystal States in Moiré Heterostructures
本文结合 Hartree-Fock 与显式相关波函数方法研究莫尔异质结构中不同填充因子下的广义 Wigner 晶体,揭示近简并竞争态及相关能对态排序的关键影响。
2023-12-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Thermodynamic and topological phase diagrams of correlated topological insulators
给出了密度矩阵拓扑相的定义。将非相互作用和相互作用系统的拓扑不变量推广到非零温度。研究了有限温度下电子相互作用对拓扑绝缘体的影响。关联拓扑绝缘体由Kane-Mele模型描述,该模型由Falicov-Kimball型相互作用项扩展。在Hartree-Fock和Hubbard I近似下,确定了热力学和拓扑相图,其中包含了长程序。结果表明,关联效应对非平凡拓扑相的存在有很强的抑制作用。在均匀相,我们发现一个纯粹的相关驱动的相变到拓扑平凡的莫特绝缘体。
2015-07-25 cond-mat.str-el
Spiral magnetism in the single-band Hubbard model: the Hartree-Fock and slave-boson approaches
在单带哈伯德模型下,研究了正方晶格和不同立方晶格的基态磁相图。比较了广义非关联平均场近似(Hartree-Fock近似)和Kotliar和Ruckenstein的包含关联效应的广义从玻色子近似的结果。我们考虑到相称的铁磁,反铁磁,和无公度(螺旋)的磁性相,以及相分离成不同类型的磁性相,这往往是缺乏在以前的调查。研究发现,当嵌套不存在且范霍夫奇异性远离顺磁相费米能级时,螺旋态尤其是铁磁性通常会受到相关效应的强烈抑制,直至达到非现实的大Hubbard $U$.磁相分离在磁态的形成中起着重要作用,在半填充附近,相应的相区特别宽。详细讨论了不同立方晶格的非共线和共线磁有序。
2015-11-05 cond-mat.str-el
Strongly correlated states of transition metal spin defects: the case of an iron impurity in aluminum nitride
本文研究氮化铝中铁杂质的强关联缺陷态,采用DMET、QDET和自旋翻转TDDFT方法,精确描述基态和激发态,TDDFT光致发光谱与实验一致,并建立了收敛方案。
2025-01-27 cond-mat.str-el
Physics of interface: Strongly correlated barrier with chemical modulation sandwiched between two metallic planes
用非限制性Hartree Fock研究了由离子哈伯德模型描述的夹在两侧金属平面之间的势垒平面。对于零现场相关性,金属界面的存在下产生一个额外的间隙,在能量谱远离半填充,如果在势垒平面的化学调制电位超过一个临界值。有重入行为和绝缘体-金属-绝缘体的过渡,因为我们调整现场相关固定站点电位。因此,在整个绝缘体的系统中,由于邻近效应,金属能够穿透势垒平面。
2011-04-19 cond-mat.str-el
Compositional phase stability of correlated electron materials within DFT+DMFT
预测强关联电子材料的组成相稳定性是凝聚态物理中的一个突出挑战,需要精确计算总能量。在这项工作中,我们采用密度泛函理论加动力学平均场论(DFT+DMFT)的形式主义,以解决由于过渡金属d电子的组成相稳定性的原型可充电电池正极材料LixCoO 2的局部相关性,并与更简单的DFT+U方法(即DMFT杂质问题的Hartree-Fock解决方案)进行了详细的比较。局部相互作用被发现强烈影响的能带绝缘体LiCoO 2的能量,最显着的是通过Eg轨道,这是部分占用通过杂化与O p状态。我们发现CoO 2和Li 1/2CoO 2是适度相关的费米液体与准粒子的重量为0.6-0.8的T2 g状态,这是最受影响的相互作用。与DFT+U相比,DFT+DMFT大大抑制了总能量随着U的增加而增加,这表明尽管准粒子重量相对适中,但动力学相关对于描述这类材料很重要。与DFT+U不同,DFT+DMFT可以不正确地驱动LixCoO 2朝向伪相分离或电荷有序状态,DFT+DMFT正确地捕获系统的相稳定性并且不表现出强的电荷有序趋势。最重要的是,DFT+U内的误差随着成分的变化而变化很大,这对在DFT+U内人工调整U以补偿Hartree-Fock误差的常见做法提出了挑战。DFT+DMFT预测平均嵌入电压相对于DFT降低,与DFT+U的结果相反,这将产生与实验有利的一致性,以及通过强约束和适当赋范的DFT泛函对电压的过度预测…
2020-07-16 cond-mat.str-el
Random phase approximation for multi-band Hubbard models
从共线铁磁Hartree-Fock基态出发,导出了一般多带哈伯德模型中自旋激发的无规相位近似。结果进行了比较,最近推出的变分多体方法的巡游铁磁体中的自旋波。当我们对具有一个和两个带的哈伯德模型进行计算时,这两种方法导致了性质上不同的结果。这种差异可以追溯到哈特里-福克理论未能正确描述关联电子理论中自然产生的局域矩的事实。
2001-07-03 cond-mat.str-el
Electron states and magnetic phase diagrams of strongly correlated systems
分析了在多电子模型中处理电子关联的各种非粒子方法。铜氧化物层状系统的应用进行了讨论。基态磁相图被认为是在Hubbard和$s$ - $d$交换(近藤)模型的正方形和简单立方晶格与带填充和相互作用参数。广义Hartree-Fock近似处理公度铁磁,反铁磁,和非公度(螺旋)磁相,也磁相分离。在哈伯德模型中,采用从玻色子方法考虑了这些相关性。这种方法的主要优点是正确估计双占据态的贡献,从而顺磁相能量。
2019-02-20 cond-mat.str-el
Strongdeco: Expansion of analytical, strongly correlated quantum states into a many-body basis
我们提供了一个Mathematica代码,用于将由第一量子化的解析波函数描述的强关联量子态分解为多体Fock态。其中,单粒子占据是指没有节点的福克-达尔文函数的子集。这种状态,通常出现在二维系统受到规范场,首先讨论了量子霍尔物理的背景下,现在是非常相关的领域超冷量子气体。作为重要的例子,我们明确地将我们的分解方案的突出劳克林和Pfidian状态。这允许容易地计算任意状态与这些高度相关的测试状态之间的重叠,从而提供了一个有用的工具来分类相关的量子系统。此外,我们还可以从态的分解中直接读出它的角动量分布。最后,我们利用我们的代码来计算Laughlin著名的准粒子/准空穴激发的归一化因子,从中我们可以深入了解这些激发的有趣的分数行为。
2011-11-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Nano-pattern induced ferromagnetism in strongly correlated electrons
强关联电子系统的能带铁磁性是当今凝聚态物理中最具挑战性的问题之一。在这篇理论工作中,我们研究了各种晶格几何中动力学项、库仑排斥和在位关联无序之间的竞争。非常规的和复杂的铁磁相图:宽的稳定区域,级联的过渡,重入,高灵敏度的载流子浓度和强烈的不均匀基态相对较弱的现场电位。与精确对角化方法的直接和系统的比较表明,无限制Hartree-Fock方法对于这样的系统是出乎意料的准确,它允许大尺寸的集群计算。一个匹配的顺序为99.9%的弱和中间耦合被发现,稍微减少到约95%的大排斥制度。随着生长和自组织技术的巨大进步,纳米图案化晶格似乎是特别有前途的候选者,可以在不久的将来合成。
2013-03-12 cond-mat.str-el
Electron correlations in cubic paramagnetic perovskite Sr(V,Mn)O$_{3}$ -- Results from fully self-consistent self-energy embedding calculations
在这项工作中,我们使用的自洽和守恒的自能量嵌入理论(SEET)的原型无畸变立方钙钛矿SrVO $_3$和SrMnO $_3$的光谱进行了研究。在强关联金属SrVO $_3$中,我们发现通常把$t_{2g}$轨道中-1.8eV处的卫星峰归属于Hund或Hubbard物理与我们的计算不一致。在强关联绝缘体SrMnO $_3$中,由于强关联轨道和弱关联环境之间的反馈效应,我们恢复了绝缘行为。我们的计算显示了系统的收敛的光谱特征的强相关轨道的空间被扩大,铺平了道路的相关钙钛矿的系统参数自由研究。
2021-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonequilibrium properties of strongly correlated artificial atoms - a Green's functions approach
提出了一种非平衡格林函数(NEGF)方法,用于计算空间非均匀、强关联的人工原子在有限温度下从(关联)初始少电子态出发的含时性质.在中强耦合区,我们考虑了在偶极近似下,短脉冲经典激光场激发的抛物约束三电子系统的Kohn模。特别是,我们在数值上证实了这种模式在守恒(例如Hartree-Fock或第二Born)理论中得到了保留。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital Magnetization of Correlated States in Twisted Bilayer Transition Metal Dichalcogenides
University of Washington(华盛顿大学);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
研究双层过渡金属二硫化物中相关态的轨道磁化,通过扩展现代轨道磁化理论,结合Hartree-Fock态,揭示轨道磁化与扭曲角的非单调依赖关系。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral properties of correlated quantum wires and carbon nanotubes within the Generalized Kadanoff-Baym Ansatz
通过求解单粒子密度矩阵的广义Kadanoff-Baym Answer(GKBA)主方程,研究了开放相互作用系统的光谱性质.为了衡量其有效性,我们将GKBA中获得的解与Dyson方程的解(相当于完整的Kadanoff-Baym方程)进行比较。在这两种方法中,我们处理的相互作用内的自洽的二阶玻恩近似,而GKBA仍然保留在Hartree-Fock水平计算的延迟传播。我们考虑的情况下,通过一个中心的相关区域,粒子可以相互作用,并利用在交界处的静态粒子电流作为探测系统的光谱特征的两个引线连接。在这项工作中,作为一个例子,我们采取的中心区域是一个一维的量子线和一个二维的碳纳米管,并表明GKBA主方程的解决方案很好地捕捉到他们的光谱特征。我们的结果表明,即使当所使用的传播子是在Hartree-Fock水平,GBKA解决方案保留了主要的光谱特征的自能量使用。
2020-07-17 cond-mat.str-el quant-ph
Energy-weighted density matrix embedding of open correlated chemical fragments
我们提出了一种多尺度的方法来有效地嵌入一个从头算相关的化学碎片描述其能量加权密度矩阵,并与一个更广泛的平均场多电子系统纠缠。这种方法首先在Phys. Rev. B,98,235132(2018)中提出,在这里扩展到考虑现实的长程相互作用和对称性破缺状态。该计划允许一个系统的相关波动的范围内的片段到系统的改进的描述,通过一个耦合的辅助平均场系统的自洽优化。讨论了该方法与现有的动力学平均场论和密度矩阵嵌入理论的量子嵌入方法等价的严格限制,并与之进行了比较,论证了这些关联涨落的重要性。我们推导出一个自洽的本地能源功能内的计划,并证明了氢环的方法,尽管只有一个原子被明确处理,实现了定量的准确性。
2019-06-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Pair density functional theory by means of the correlated wave function
本文提出了一种利用关联波函数计算电子对密度的密度泛函方法。该方案不存在与PD泛函理论相关的两个问题,即,(a)需要将变分原理约束到$N$ -可表示的PD和(b)动能泛函的发展。通过使用相关波函数,与我们以前的理论[Physica B \textbf{372}(2007),in press]相比,基态PD的搜索区域被大大扩展。变分原理的结果,在联立方程,产生最好的PD超越以前的理论,更不用说Hartree-Fock近似。
2006-10-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
A real-space many-body marker for correlated ${\mathbb Z}_2$ topological insulators
以现代极化理论为线索[R. Resta,Rev. Mod. Phys. { \bf 66},899(1994)]中,我们确定了一个算子来区分两个空间维度中的${\mathbb Z}_2$ -偶(平凡)和${\mathbb Z}_2$ -奇(拓扑)绝缘体。它的定义推广了位置算子[R. Resta和S. Sorella,Phys. Rev. Lett. { \bf 82},370(1999)],其在一维系统中引入。我们首先展示了几个例子,非相互作用的模型,单粒子波函数的定义,并允许与标准技术的大系统尺寸的直接比较。然后,我们说明了它的适用性的相互作用模型上的一个小集群,精确的对角化。它在Fock空间中的公式允许直接计算基态波函数(或其任何近似)的期望值,从而使我们能够研究一般的相互作用系统,如强相关的拓扑绝缘体。
2022-11-30 cond-mat.str-el
New Green function approach describing the ferromagnetic state in the simple Hubbard model
考虑了具有与占据相关的跳跃积分的哈伯德模型.利用Hartree-Fock(H-F)近似和新的格林函数方法,考虑了格点间的动力学平均,分析了关联跃迁对铁磁有序的影响。相关跳跃的非局域准粒子能量和相应的k依赖的谱权重的影响。此外,我们还得到了自旋带的位移,这是产生自发铁磁性的一个主要因素。在模型的某些参数下,关联跳跃效应足够强,可以达到饱和铁磁性。在非对称态密度(DOS)和费米能级位于带边附近的大谱权区域时,可以得到这种态。结果进行了比较与DMFT-量子蒙特卡罗计算和哈伯德III近似,其中包括相关的跳跃效应。
2013-12-11 cond-mat.str-el
Density functional versus spin-density functional and the choice of correlated subspace in multi-variable effective action theories of electronic structure
密度泛函理论的现代扩展,如密度泛函理论加U和密度泛函理论加动力学平均场论需要选择,包括选择密度泛函的变量(电荷与自旋密度)和相关子空间的规范。本文探讨了这些问题的背景下,“加U”的密度泛函理论,其中指定的相关轨道上的额外的相关性处理使用Hartree-Fock近似的扩展。之间的差异,使用仅电荷或自旋密度相关的交换相关泛函和Wannier和基于投影仪的定义的相关轨道被认为是正式的水平和背景下的稀土镍酸盐的结构能量。它表明,自旋相关的交换相关泛函的基础上的理论可以导致大,在某些情况下,非物理有效的现场交换耦合。Wannier和基于投影仪的相关轨道的定义导致类似的行为接近环境压力,但在大的压力下观察到实质性的差异。讨论了密度泛函和动力学平均场论相结合等其他超越密度泛函方法的意义。
2015-05-01 cond-mat.str-el
Fock-space geometry and strong correlations in many-body localized systems
我们采用几何的角度Fock空间提供两个互补的见解本征态在多体局域化的费米子系统。一方面,单个多体局域本征态可以很好地近似于单粒子轨道的斯莱特行列式。另一方面,在一个给定的系统中,不同本征态的轨道显示出不同的,通常是不完美的,兼容性的程度,因为我们量化的措施的基础上投影到相应的单粒子子空间。我们研究这种不相容状态的固定和不同的粒子数,以及内部和外部的多体本地化制度。这提供了详细的见解的出现和强相关性质的准粒子类激发在多体局域系统,揭示了复杂的相关性之间的状态不同的粒子数下降到个人实现的水平。
2021-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite temperature quantum embedding theories for correlated systems
多电子问题的精确解的成本被认为是自由度的指数,需要控制和精确但数值上容易处理的近似。在本文中,我们表明,这些近似之一,自能嵌入理论(SEET),是来自一个通用的功能,因此隐式满足守恒定律和热力学的一致性。我们还展示了如何其他近似,如动力学平均场论(DMFT)和它的组合与多体微扰理论,可以理解为一个特殊的情况下SEET和讨论如何在SEET的额外的自由度可以用来获得系统收敛的结果。
2017-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Towards Excitations and Dynamical Quantities in Correlated Lattices with Density Matrix Embedding Theory
California Institute of Technology(加州理工学院)
针对DMET难以扩展到强关联系统动力学量的问题,提出通过DMET近似单模激发近似中的矩阵元以获取激发态和动力学谱函数的方法,在一维Hubbard模型中验证其与基准结果的一致性,为构建高效动力学量计算方法提供思路。
2025-07-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Approximate solution of variational wave functions for strongly correlated systems: Description of bound excitons in metals and insulators
一个近似的解决方案,类似于Gutzwiller近似,提出了Baeriswyl和Baeriswyl-Gutzwiller变分波函数。确定了一维哈伯德模型的相图随相互作用强度和粒子密度的变化关系。对于Baeriswyl波函数,在半填充处发现金属-绝缘体转变,其中金属相($U<U_c$)对应于Hartree-Fock解,绝缘相是由束缚激子产生的有限双占据相。这种转变可以被看作是Brinkman-Rice转变的“逆”。接近但远离半填充,$U>U_c$相显示有限的费米台阶,以及源自束缚激子的双占据。当填充从半填充改变时,束缚激子被抑制。对于Baeriswyl-Gutzwiller波函数,在半填充时,发现了相关金属态和激子绝缘态之间的金属-绝缘体跃迁,远离半填充时,束缚激子比Baeriswyl波函数更快地被抑制。
2010-09-04 cond-mat.str-el
Strong coupling approach in dynamical mean-field theory for strongly correlated electron systems
本文综述了基于微扰理论展开的动力学平均场论(DMFT)中电子往返自洽环境的两种分析方法。在第一种方法中,有效的单杂质安德森模型(SIAM)制定的辅助费米场和投影(不可约格林函数)技术用于其解决方案。DMFT方程的系统,其中包括作为简单的特定情况下,一些已知的近似(Hubbard-III,AA,MAA,.)。第二种方法是基于哈伯德算子的图解技术(威克定理),当SIAM精确地分裂成四个分量(子空间):两个费米液体和两个非费米液体时,可以构建一个物理上一致的理论。在不同的自洽近似下(AA、强耦合Hartree-Fock和更进一步),给出了态密度、能带能、化学势和磁序参量的浓度依赖性的结果。
2003-05-23 cond-mat.str-el
Testing self-energy embedding theory in combination with GW
我们提出了一个理论框架和实施细节的自能嵌入理论(SEET)与GW近似处理弱相关的自由度和配置相互作用求解器处理强相关度。在一系列的分子的例子,其中确切的结果是已知的在给定的基础上,我们表明,SEET(CI/GW)是一个系统的改进和良好的控制方法,能够给出准确的结果和良好的表现因果自能和格林函数。我们比较SEET(CI/GW)的理论框架,GW+DMFT和评论这些之间的差异,旨在同时治疗强相关和弱相关的方法。
2017-06-19 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Spin magnetization of strongly correlated electron gas confined in a two-dimensional finite lattice
通过对非限制Hartree-Fock方程的数值研究,研究了无序和相互作用对二维关联电子气基态极化的影响.铁磁基态被认为是合理的,当电子数降低和适当选择的相互作用和无序参数。对于一个有限的系统,在恒定的电子密度的无序诱导自旋极化被切断时,电子轨道变得强烈本地化的个人网络网站。的相互作用矩阵元素的波动进行了计算,并带来了有利于铁磁不稳定性的扩展和弱本地化制度。讨论了Hubbard相互作用项的局域化效应。
2003-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent cellular dynamical mean-field theory: a real-space quantum embedding approach to disorder in strongly correlated electron systems
Max-Planck-Institut für Festkörperforschung(马克斯·普朗克固体研究所);Department of Physics, Columbia University(哥伦比亚大学物理系);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究院计算量子物理中心);Institute of Information Systems Engineering, TU Wien(维也纳工业大学信息系统工程学院);Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所);Department of Physics, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen/Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学物理系)
本研究提出一种实空间量子嵌套方法,用于研究强关联电子系统中无序的影响,通过分析莫特转变和磁相图揭示无序的作用。
2025-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Ab-Initio self-energy embedding for the photoemission spectra of NiO and MnO
对强关联周期性固体的精确从头算模拟是凝聚态物理的重大挑战之一。虽然弱关联固体存在成熟的方法,但强关联系统的从头计算描述是一个活跃的研究领域。在这项工作中,我们显示的两个相关的$d$ -电子固体NiO和MnO的自能嵌入理论的单粒子光谱函数的结果。与早期的工作不同,该理论不使用任何可调参数,完全从头算,同时能够处理这些材料的强相关性和非局域屏蔽物理。我们得出的方法,讨论方面的嵌入和选择的物理上重要的轨道,并比较我们的结果,x射线和角度分辨光电子能谱以及韧致辐射等色光谱。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scaling of Fock space propagator in quasiperiodic many-body localizing systems
本文利用 Fock 空间传播子研究了一维准周期势下的无自旋 Fermion 相互作用系统,通过分析自能和非对角元的标度提取了分形特征与局域化长度,并发现自能涨落可区分准周期与随机系统。
2024-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase transitions of correlated systems from graph neural networks with quantum embedding techniques
本文融合量子嵌入与图神经网络原子间势,利用 Gutzwiller-DFT 和 DMFT 数据建模铈与氧化镍的势能面,揭示铈相变路径并预测氧化镍熔化曲线。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Quantum Monte Carlo assessment of embedding for for strongly correlated defects: interplay between mean-field starting point and interactions
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Flatiron Institute(平顿研究所);Bielefeld University(比勒费尔德大学);Stony Brook University(石溪大学)
研究人员用量子蒙特卡洛评估量子嵌入技术对氮化铝中铁、铬缺陷的适用性,发现误差源于密度泛函理论的d轨道晶体场分裂,需多体波函数信息诊断误差。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectral functions of strongly correlated extended systems via an exact quantum embedding
密度矩阵嵌入理论(DMET)[Phys.Rev.Lett.,109,186404(2012)],引入了量子簇嵌入方法的新方法,由此严格地制定了强相关体问题到具有有限组浴态的杂质的映射,以精确地再现基态的纠缠。形式主义提供了类似的物理动力学平均场论的一小部分的成本,但固有的限制,建设浴设计再现基态,静态性质。在这里,我们推广的量子嵌入的概念,以动力学性质,并展示了准确的批量光谱函数在同样小的计算成本。建议的光谱DMET利用施密特分解的响应向量,映射的体动态关联函数的量子杂质集团耦合到一组频率依赖浴状态。所得的谱函数在实频率轴上获得,没有浴离散化误差,并允许任意动态关联函数的建设。我们在一维和二维哈伯德模型上证明了该方法,在那里我们得到了零温度,热力学极限谱函数,并显示了平凡的扩展到两粒子格林函数。因此,这一进展扩展了DMET的范围和适用性在凝聚态问题作为一个计算听话的路线相关的扩展系统的谱函数,并提供了一个有竞争力的替代动力学平均场论的动态量。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Rigorous wave function embedding with dynamical fluctuations
动态波动的方法,如动态平均场论(DMFT)允许自洽优化的本地片段,与一个真正的相关环境杂交。我们表明,这些相关的环境波动,而不是可以有效地捕获在一个波函数的角度来看,在计算成本低,频率无关,零温度的方法。这允许一个系统的改进,短时波函数模拟DMFT,这需要一些计算和数值的好处。我们证明了这种方法来解决相关的动态的范例贝特格哈伯德模型,以及详细的集群扩展在一维哈伯德链,我们清楚地表明这种快速收敛的描述相关的环境波动的好处。
2018-12-07 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Triple excitations in Green's function coupled cluster solver for studies of strongly correlated systems in the framework of self-energy embedding theory
嵌入理论成为用于精确计算分子和固体的重要方法。在这些理论中,一个小的轨道子集被称为杂质求解器的精确方法处理,能够描述更高的相关效应。理想情况下,这样的选择片段应该包含负责化合物的化学和物理行为的多个轨道。处理大量的选择轨道提出了一个非常重大的挑战,目前这一代的求解器中使用的物理和化学社区。在这里,我们开发了一个格林函数耦合集群单打双打和三重(GFCCSDT)求解器,可用于在分子和固体的定量描述。这个求解器允许我们处理其他精确求解器无法访问的轨道空间。同时,GFCCSDT保持了所得自能量的高精度。此外,结合GFCCSD求解器,它使我们能够测试计算研究的系统收敛性。开发CC系列求解器为完全系统化的格林函数嵌入固体计算铺平了道路。本文主要研究SrMnO $_3$固体的强关联问题的GFCCSDT自能。随后,我们将此求解器应用于固体MnO,表明GFCCSDT的近似变体能够产生高精度的轨道分辨光谱函数。
2022-11-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Correlated reference-assisted variational quantum eigensolver
本文提出基于双指数酉耦合簇拟设、下折叠和OBMP2关联势的活性空间VQE方法,显著提升了单重态与双重态系统能量及密度矩阵预测精度。
2023-06-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Quantum-Classical Embedding via Ghost Gutzwiller Approximation for Enhanced Simulations of Correlated Electron Systems
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系);School of Electrical Engineering and Computer Science, Washington State University(华盛顿州立大学电气与计算机工程学院);School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心)
本文提出基于幽灵Gutzwiller近似的量子-经典嵌入框架,用于提升相关电子系统地面态和谱函数的模拟精度,通过分析电路复杂性并采用Iceberg量子错误检测码减少噪声影响。
2025-06-01 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Geminal embedding scheme for optimal atomic basis set construction in correlated calculations
我们介绍了一种有效的方法来构建最佳的和系统自适应的电子结构和量子蒙特卡罗计算的基础设置。该方法是基于一个嵌入方案,其中一个参考原子是从它的环境中挑选出来,而整个系统(原子和环境)所描述的斯莱特行列式或其反对称化的孪幂(AGP)的扩展。这里描述的嵌入过程允许系统的和一致的收缩的原始基集到Geminal嵌入轨道(GEOs),与显着减少的变分参数的数量所需的代表多体波函数,为选定的目标精度。在变分蒙特卡罗方法中,斯莱特或AGP部分由整个系统的能量的变分最小化确定,其中存在灵活且准确的Jastrow因子,代表大部分动态电子相关。由此产生的GEO基组开辟了一个完全控制优化的多体波函数的电子结构计算的大块材料,即,包含大量的电子和原子的方式。我们目前的应用上的水分子,在铈的体积塌陷转变,和高压液氢。
2016-01-29 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Even-parity spin-triplet pairing for orbitally degenerate correlated electrons by purely repulsive interactions
在简并双带哈伯德模型中,我们证明了纯排斥相互作用下自旋三重态配对s波(外加扩展s波)态的稳定性.我们进一步表明,近半填充所考虑的超导电性可以与反铁磁性共存。计算已经进行了与使用所谓的统计一致的Gutzwiller近似的情况下,一个正方形晶格。在Hartree-Fock-BCS近似下分析时,没有稳定的成对态,这使得我们可以声称,电子相关与Hund规则交换在稳定自旋三重态超导态中起着至关重要的作用。相当大的条带杂交抑制了配对状态。
2013-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly correlated wave functions for artificial atoms and molecules
提出了一种构造单量子点和分子量子点强关联波函数的半解析方法。它采用了两个步骤的方法对称性破缺在哈特里-福克水平和随后的恢复总自旋和角动量对称性通过投影技术。说明性的应用程序的情况下,一个双电子氦类单量子点和氢类量子点分子。
2002-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Ab initio Quantum Simulation of Strongly Correlated Materials with Quantum Embedding
本文提出在周期密度矩阵嵌入理论基础上引入基于轨道的多片段方法,显著缩小固态材料量子模拟的问题规模,并在氢链、氮化硼和氧化镍等体系上验证了其准确性与效率,为近期量子设备模拟真实强关联材料开辟了新路径。
2023-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Correlated insulators, density wave states, and their nonlinear optical response in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭曲双层石墨烯(TBG)中的相关绝缘体(CI)态和最近发现的密度波(DW)态激发了人们的研究兴趣。然而,到目前为止,这些“无特征”的零陈数关联态的性质仍然是难以捉摸的,缺乏特征性的实验信号。因此,迫切需要一种实验探针来识别这些无特征的CI和DW状态的特征。在这项工作中,我们从理论上研究了相关的绝缘体和密度波态在不同的整数和分数填充的平带的魔角TBG的基础上扩展的非限制性Hartree-Fock计算,包括库仑屏蔽效应的远程带。我们进一步研究了各种关联态的非线性光学响应,发现在大多数填充物中,非线性光学电导率可以用来识别这些CI和DW态的性质。因此,我们建议非线性光学响应可以作为一个很有前途的实验探针,以揭示在魔角TBG中观察到的CI和DW状态的性质。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical response functions in correlated fermionic systems
在通常的Hartree-Fock(HF)加随机相位近似(RPA)方案之外,考虑了有限温度下核物质的响应函数。传播子对缀饰核子的贡献和相应的顶点修正被一致地处理。为了这个目的,一个半现实的哈密顿量的开发与调整参数,以重现核子自能来自现实的核子-核子相互作用。对于标量残差相互作用,得到的响应函数非常接近RPA响应函数。然而,集体模式,如果存在的话,得到一个额外的宽度,由于耦合到多对配置。对于与同位旋相关的剩余相互作用,我们发现由于响应函数中的多对贡献,同位旋响应函数有很强的修改。这种改变会导致关联系统中集体自旋或同位旋模的消失,并对中微子在核物质中的吸收率产生影响。
2004-11-12 cond-mat.str-el nucl-th
Quantum Monte Carlo calculations of the structural properties and the B1-B2 phase transition of MgO
我们报告扩散蒙特卡罗(DMC)计算MgO在岩盐和氯化铯结构。计算是基于Hartree-Fock赝势,与单粒子轨道进入相关的波函数被表示为一个系统收敛的插值样条基。系统的测试系统尺寸误差使用周期性重复细胞高达600多个原子。用DMC方法计算得到的岩盐结构的平衡点阵参数与Hartree-Fock方法的结果基本一致,与实验值接近。体弹性模量的DMC结果也与实验值吻合较好。B1-B2的转变压力(岩盐和CsCl结构之间)被预测为略低于600 GPa,这是超出了实验可达到的范围,与其他预测的基础上Hartree-Fock和密度泛函理论。
2005-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-mediated superconductivity in strongly correlated electron systems: a Luttinger-Ward functional approach
本文利用Luttinger-Ward泛函方法研究了强电子-电子相互作用(EEIs)电子系统中声子介导的超导电性问题。我们的推导并不依赖于扩展的骨架图EEI和由此产生的理论,因此是非微扰的强度,后者。我们表明,该理论的基石之一是不可约的六腿顶点相关的EEIs。从图解上看,这意味着对电子自能的五种贡献(一种是福克型,四种是哈特里型),据我们所知,这些贡献从未在文献中讨论过。我们的方法适用于(实际上是为了解决)由一般晶格模型描述的强关联电子系统中的超导性,只要电子配对的粘合剂是由声子提供的。
2020-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Fock-space landscape of many-body localisation
本文从 Fock 空间遍历性破缺视角综述 MBL,阐明本征态关联、转变标度理论及其与实空间观测量的联系。
2024-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech