Evaluating second-order phase transitions with Diagrammatic Monte Carlo: Néel Transition in the doped three-dimensional Hubbard model
图解蒙特卡罗--将所有费曼图精确地数值求和到高阶的技术--提供了一种独特的连续相变的无偏探测。直接在热力学极限下表述,由于物理观测量的非解析性,图解级数必然会发散,并且在过渡处不可解。这使得能够从单独的系列系数的分析中检测具有受控误差条的过渡,避免了评估过渡附近的物理可观测量的挑战。我们通过$3d$哈伯德模型中的Néel跃迁的例子来说明这种方法。在半填充和更高的温度下,该方法与最先进的有限尺寸技术的准确性相匹配,但在低温下超过了它,并允许我们在掺杂制度中绘制相图,其中有限尺寸技术与费米子符号问题相矛盾。在低温和足够的掺杂,过渡到一个无公度的自旋密度波状态进行观察。
2021-12-30 cond-mat.str-el
Diagrammatic analysis of the Hubbard model II: Superconducting state
本文推广了文献[1]中提出的哈伯德模型正常态的图解分析,并将其用于研究该模型的超导态。我们用电荷量子数的概念来描述超导态的不可约格林函数。在前一份文件中,我们介绍的概念隧道格林函数和它的质量运营商。最后一个量证明等于系统的关联函数。我们证明了重整化单粒子传播子与热力学势之间存在精确的关系,其中包含了对辅助相互作用常数的积分。引入了传播子骨架图和真空类骨架图的概念。这些图是由不可约格林函数和隧穿线构成的。这个功能的热力学势的身份已被证明和相对于质量算子的变化的平稳性已被证明。
2010-01-19 cond-mat.str-el
Analyzing the success of T-matrix diagrammatic theories in representing a modified Hubbard model
本文系统地研究了在T矩阵近似下计算哈伯德模型自能的各种形式的重整化。我们比较的吸引力和排斥哈伯德模型的精确解,线性链的长度高达8个网站,与所有可能的分类的T-矩阵近似。对于有吸引力的哈伯德模型,成功的最低限度的自洽理论发现在原子极限(物理评论B 71,155 - 111(2005))是不能维持有限的集群,除非一个是在非常强的相关限制。对于排斥模型,在弱相关限制在低电子密度-也就是说,人们会期望一个自洽的T-矩阵理论是足够的-我们发现完全重整化理论是最成功的。在我们的研究中,我们采用了一个修改后的哈伯德相互作用,消除了所有的哈特里图,这是一个想法,这是提出较早(物理评论B 63,035104(2000))。
2011-04-04 cond-mat.str-el
On the dangers of partial diagrammatic summations: Benchmarks for the two-dimensional Hubbard model in the weak-coupling regime
我们研究了二维哈伯德模型在弱耦合区的自能,并将各种近似的图解方案得到的自能与图解蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。虽然动力学平均场论提供了一个很好的近似的局部部分的自能,包括其频率依赖性,部分总和的气泡和/或梯形图通常产生比二阶微扰理论更差的结果。即使是广泛使用的自洽计划,如GW或波动交换近似(FLEX)被发现是不可靠的。结合动态平均场自能与GW+DMFT中的GW的非局部分量,得到了正确数量级的局部自能和非局部自能的改进结果,但在这里,通过限制非局部对二阶图的贡献,也得到了一个更可靠的方案。FLEX+DMFT被发现在低密度区给出准确的结果,但在半填充附近比FLEX的结果更差。
2015-06-24 cond-mat.str-el
Néel temperature and thermodynamics of the half-filled 3D Hubbard model by Diagrammatic Determinant Monte Carlo
利用大规模无偏图行列式蒙特卡罗模拟研究了三维哈伯德模型在半充满状态下接近Néel相变的热力学性质.我们得到了在强关联区的转变温度,以及能量、熵、双占有率和最近邻自旋关联函数的温度依赖性。我们的研究结果提高了以前的无偏研究的准确性,并提出了准确的基准正在进行的努力,以实现反铁磁态的物质与超冷原子在光晶格。
2013-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Full self-consistency versus quasiparticle self-consistency in diagrammatic approaches: Exactly solvable two-site Hubbard Model
本文研究了二位哈伯德模型(HM)的Hedin图解理论方程(HE)的自洽解。他们已经发现了三点顶点的复杂性增加($Γ=1$(GW近似),$Γ_{1}$从一阶微扰理论,和确切的顶点$Γ_{E}$)。的比较时,一个额外的准粒子(QP)近似的格林函数的自洽迭代求解过程中,他和QP近似不适用。使用精确顶点获得的结果与目前开放的问题直接相关-哪个近似对未来的实现更有利- GW+DMFT或QPGW+DMFT。结果表明,在强相关的制度,只有原来提出的GW+DMFT方案是能够提供可靠的结果。当应用完全自洽时,基于扰动理论(PT)的顶点校正系统地改善了GW结果。的QP自洽PT顶点修正相结合的应用程序显示类似的问题的情况下,当确切的顶点应用结合QP SC。分析沃德恒等式违反进行所有研究在这项工作中的近似和它的关系,所使用的方案的一般精度提供。
2015-03-20 cond-mat.str-el
Embedded multi-boson exchange: A step beyond quantum cluster theories
本研究提出一种基于嵌入自洽介质小团簇多玻色子顶点的Hubbard模型图解多尺度方法,结合短长程关联求解,精确解决Fierz退耦歧义,基准测试与数值精确模拟高度吻合,是超越量子团簇理论的进展。
2024-06-21 cond-mat.str-el
Non-existence of the Luttinger-Ward functional and misleading convergence of skeleton diagrammatic series for Hubbard-like models
用相互作用单粒子格林函数$\mathbf{G}$表示热力学巨势的Luttinger-Ward泛函$Φ[\mathbf{G}]$,在具有Hubbard在位相互作用的费米子模型中被发现是不确定的.特别是,我们表明,自能$\mathbfΣ[\mathbf{G}] \propto δΦ[\mathbf{G}]/δ\mathbf{G}$是不是一个单值功能的$\mathbf{G}$:除了物理解决方案$\mathbfΣ[\mathbf{G}]$,存在至少一个定性不同的非物理分支。这一结果证明了几个模型:哈伯德原子,安德森杂质模型,和全二维哈伯德模型。尽管有这种病理,骨架费曼图解系列的$\mathbfΣ$方面的$\mathbf{G}$被发现收敛至少为适度的低温。然而,在强相互作用下,它收敛于非物理分支。这揭示了一个新的情况下,打破了图表的扩展。相比之下,裸系列的非相互作用的格林函数$\mathbf{G}_0$收敛到正确的物理分支的$\mathbfΣ$在所有情况下,目前可通过图解蒙特卡罗。除了其概念上的重要性,这些意见有重要意义的技术的基础上明确总结的图解系列。
2015-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con math-ph
Variational study of Fermi-surface deformations in Hubbard models
我们研究的相关引起的费米面的变形的一种新的图解方法,允许在有限维Gutzwiller波函数的分析评估。与重整化群的结果一致,我们发现在足够大的库仑相互作用下,二维哈伯德模型中存在Pomeranchuk不稳定性。
2012-04-27 cond-mat.str-el
The relationship between Hirsch-Fye and weak coupling diagrammatic Quantum Monte Carlo methods
两种弱耦合连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)方法对于类哈伯德相互作用是等效的。这些CTQMC方法和Hirsch-Fye量子蒙特卡罗(HFQMC)方法之间的关系建立,识别后者作为近似CTQMC内,并提供了一个图解解释。HFQMC和CTQMC被证明是等价的HFQMC中的时间片的数量成为无穷大,这意味着在此限制相同程度的费米子符号问题。
2009-03-03 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
Strong-coupling diagrammatic Monte Carlo technique for correlated fermions and frustrated spins
我们描述了一个可控的和无偏的强耦合图解蒙特卡罗技术,适用于范围广泛的费米子系统和自旋模型。与以前的强耦合方法,一般依赖于格拉斯曼Hubbard-Stratonovich变换,我们的建设是基于威克定理和一个递归的过程分组收缩成有效的连接顶点,在所有的本地物理非微扰,可以精确计算。由此产生的扩展是由简单的图形规则,使其适合通过随机抽样的系统治疗。对数值连锁集群扩张的基准显示出良好的协议。
2021-04-20 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo for Correlated Fermions
我们表明,Monte Carlo抽样的费曼图解系列(DiagMC)可以用来解决硬费米量子多体问题的热力学极限的排斥哈伯德模型在相关费米液体制度的准确结果。采样费曼的图解系列的单粒子自能,我们可以研究适度值的现场排斥($U/t \sim 4$)和温度下降到$T/t=1/40$。我们比较了我们的结果与高温级数展开和单网站和集群动力学平均场论。
2010-01-22 cond-mat.str-el
Beyond extended dynamical mean-field theory: Dual boson approach to the two-dimensional extended Hubbard model
双玻色子方法[Ann.Phys.327,1320(2012)]提供了一种围绕扩展动力学平均场论(EDMFT)构建图解展开的方法。在本文中,我们提出的方法的数值实现,并将其应用到扩展的哈伯德模型与最近邻相互作用$V$。我们计算了EDMFT相图,并研究了超越EDMFT的图对电荷有序相转变的影响。包括对EDMFT偏振的图解校正将EDMFT相位边界偏移到较低值的$V$。该方法插值之间的随机相位近似弱耦合限制和EDMFT强耦合。忽略顶点修正会导致EDMFT+ $GW$近似的结果。然而,我们发现显着偏离的对偶玻色子的结果已经为小的相互作用值,强调费米子玻色子顶点校正的至关重要性。
2014-12-29 cond-mat.str-el
Finite temperature line-shapes of hard-core bosons in quantum magnets: A diagrammatic approach tested in one dimension
量子磁体中的动力学通常可以用玻色子激发服从硬核约束的有效模型来描述。这样的模型可以系统地推导出重整化方案,如连续酉变换或变分方法。即使在没有进一步相互作用的情况下,核心约束也使核心玻色子的动力学变得不平凡。在这里,我们开发了一个系统的图解方法,在有限温度下的硬核玻色子的光谱特性。从膨胀的热激发玻色子的密度在一个系统中的能隙,我们的方法导致的梯形图的总和。从概念上讲,这种方法并不局限于一维,但一维的情况下提供了一个机会,通过比较,通过映射到乔丹-维格纳费米子获得的确切结果来衡量的方法。特别是,我们提出的结果在有限温度下的单粒子光谱函数的热加宽。发现在高温下的线的形状是不对称的,随着温度的升高,分散体的带宽变窄。此外,热激发玻色子的总数计算和比较各种近似和分析结果。因此,引入了一种灵活的方法,该方法也可以应用于更复杂和更高维的模型。
2014-08-11 cond-mat.str-el
Dual fermion approach to nonlocal correlations in the Hubbard model
一种新的图解技术被开发来描述非局部效应(例如,pseudogap形成)的Hubbard类模型。与聚类方法相比,该方法利用了一个精确的过渡到对偶变量集,因此可以将有效的{ \it单杂质}问题的不可约顶点视为小参数。这在弱耦合(能带)和原子极限之间提供了非常有效的插值。哈伯德模型中反铁磁赝能隙的形成仅由最低阶图正确地再现。
2007-05-10 cond-mat.str-el
Misleading convergence of the skeleton diagrammatic technique: when the correct solution can be found
自洽骨架图解技术(SDT)的收敛-其中完整的格林函数是通过对费曼图本身求和来确定的-错误的答案与Luttinger-Ward泛函的非微扰分支的存在有关。虽然有可能在不知道确切结果的情况下发现误导性趋同,但特殊和差别待遇在发生这种情况的制度中仍然不适用。我们表明,误导收敛并不总是排除恢复的精确解。除了既定的机制,SDT收敛到错误的答案可以源于发散的固有的图解系列,这使我们能够恢复精确的解决方案,通过修改SDT协议的基础上控制解析延续。我们说明了这种方法,它的应用程序解析可解的(0+0)d哈伯德模型,哈伯德原子,和2D哈伯德模型在一个具有挑战性的强耦合制度,SDT解决了控制精度的图解蒙特卡罗(DiagMC)技术。
2022-12-30 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Equivalence of Gutzwiller and slave-boson mean-field theories for multi-band Hubbard models
我们证明,最近推出的从玻色子平均场论是等价于我们的Gutzwiller理论的多带哈伯德模型一般现场相互作用。我们涉及到不同的对象,出现在这两种方法在零温度和讨论这两种方法的局限性。
2007-11-21 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo approach for diagrammatic extensions of dynamical mean-field theory -- convergence analysis of the dual fermion technique
双费米子方法提供了一个形式上精确的处方计算相关的电子系统的性质的动力学平均场论(DMFT)的图解展开。然而,大多数实际的实现,忽略高阶相互作用顶点超越两个粒子散射的双重有效的行动,并进一步截断在两个粒子散射顶点的图形扩展到一个领先的顺序或梯形近似。本文利用随机图解蒙特卡罗算法计算了二维哈伯德模型的双费米子展开,该模型包括了所有的具有两粒子相互作用的图拓扑结构。我们基准得到的自能对数值精确的图行列式蒙特卡罗模拟,系统地评估双费米子级数的收敛性和这些近似的有效性。我们观察到,从高温到DMFT Néel跃迁附近,双费米子级数在所考虑的整个Hubbard相互作用范围内($4 \leq U/t \leq 12$)非常快地收敛到精确解,这意味着高阶顶点的贡献很小。随着温度进一步降低,我们观察到级数收敛速度变慢,收敛到不正确的解,最终发散。这种情况发生在磁相关变得显著的区域。然而,我们发现,自洽的粒子-空穴阶梯近似产生合理的,往往甚至是高度准确的结果,在这个政权。
2017-05-08 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Phase separation in the bosonic Hubbard model with ring exchange
我们表明,软核玻色子在二维环交换项表现出相分离的趋势。这一观察结果表明,环交换驱动的正常玻色液相的热力学稳定性应仔细检查。
2003-12-01 cond-mat.str-el
A slave-boson mean-field theory for general multi-band Hubbard models
本文介绍了一种新的从玻色子平均场论,它可以用来研究一般的多带哈伯德模型。不像以前的尝试,这样的概括,在我们的方法的量子力学问题是完全重新制定在一个扩展的希尔伯特空间的费米子和玻色子的平均场近似之前。具有超导序参量的系统自然包含在我们的形式中。我们的基态能量泛函与Gutzwiller理论中导出的相应量一致。
2010-05-07 cond-mat.str-el
Anisotropy of the Energy Gap in the Insulating Phase of the U-t-t' Hubbard Model
本文利用单粒子格林函数的连分式表示,对半充满和有限温度下的U-t-t'哈伯德模型,在原子极限(U >> t)附近应用图解展开法.通过对谱函数A(\vec{k},ω)的分析,我们发现了绝缘相中能隙的(cosk_x-cosk_y)^2调制的能量色散关系。这种各向异性与绝缘铜酸盐的实验ARPES结果进行了比较。
2000-05-18 cond-mat.str-el
Vertex-based Diagrammatic Treatment of Light-Matter-Coupled Systems
本文提出了一种适用于一般自旋玻色子模型的图解蒙特卡罗方法,它可以看作是费米子杂质模型强耦合展开的推广。该算法基于自洽计算的三点顶点和随机采样的四点顶点,并在宽参数范围内收敛到数值精确结果。该算法的性能证明与应用程序的自旋玻色子模型表示在波导中的发射器。作为耦合强度的函数,自旋在低温下表现出离域-局域化交叉,这表明实时弛豫发生了质的变化。在一定的参数制度,耦合到电磁连续辐射源的响应函数可以描述一个有效的拉比模型与适当定义的参数。我们还讨论了发射体周围光子密度的空间分布。
2021-12-31 cond-mat.str-el
On the Luttinger-Ward functional and the convergence of skeleton diagrammatic series expansion of the self-energy for Hubbard-like models
我们考虑了一些关于Luttinger-Ward泛函和多体微扰级数展开的问题的适当的自能$Σ(\mathbf{k};z)$特定于统一的基态(态系综)的相互作用费米子系统的骨架自能图和相互作用格林函数$G(\mathbf{k};z)$。利用后一个级数展开和经典矩问题(汉堡型)之间的联系,以及相关的连分式展开,我们重申了我们早期的观察(2007),即对于费米子通过短程两体势相互作用的晶格模型(即Hubbard类模型),这个级数对几乎所有波矢$\mathbf{k}$和复能量$z$都是一致收敛的。这个系列的极限是独一无二的。我们探讨了Kozik等人(2015)关于$Σ$的非图解微扰级数展开的相反观察的原因。在此过程中,我们提出了一些普遍感兴趣的意见。其中主要的是,我们观察到,与一般的信念相反,在能量域中计算的热关联函数(即在相关松原频率的集合上)通常是不可靠的,与在时间域中计算的热相关函数相反。在附录中,我们提出了一个象征性的计算形式主义和简短的程序,挑选出拓扑不同的适当的自能图,代数等价的确定乘法常数。这是对我们上一份出版物(2019年)中提出的工作的补充。[摘要摘要]
2021-08-24 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Diagrammatic Monte Carlo for Dual Fermions
我们引入一种数值算法,对动力学平均场论周围的对偶费米子微扰序列进行随机采样,生成所有两粒子相互作用顶点的拓扑。我们显示的结果在弱和强耦合制度的半填充哈伯德模型在两个维度,说明该方法收敛速度快,动力学平均场论是一个很好的近似,并表明修正是大的强相关制度在中间的相互作用。动态平均场结果的双校正的快速收敛说明了该方法的力量,并打开了一个实用的途径,对相关材料模拟的非局部相关性的系统包含。对频率尺度的分析表明,只有低频传播子对图有很大的贡献,从而可以将高阶顶点包含在内。
2016-07-05 cond-mat.str-el
Slave-boson based configuration-interaction approach for the Hubbard model
基于Kotliar-Ruckenstein从玻色子方案,我们发展了一种适合于提高非对称破缺鞍点解能量的组态相互作用方法.将该理论应用于哈伯德模型中的自旋极化子态,并与Hartree-Fock近似下得到的类似结果进行了比较。此外,我们表明,在无限的${\cal D}$处方的Gutzwiller方法的CI方法并没有改善变分的结果,因为在热力学极限矩阵元素之间的不同的非均匀状态消失,由于“正交性灾难”。
2008-01-29 cond-mat.str-el
Finite-temperature phase transitions in a two-dimensional boson Hubbard model
利用量子转子模型的蒙特卡罗模拟,研究了具有零点量子涨落的二维玻色子哈伯德模型的有限温度相变,并绘制了相应的相图.在绝热状态下,压缩性表现出热激活的间隙行为。超流刚度的有限尺寸标度清楚地表明了Kosterlitz-无尺度转变的性质。转变温度$T_c$证实了$T_c \propto ρ_0^x$与$x=1.0$的标度关系。给出了低温下反常量子行为的一些证据。
2007-04-03 cond-mat.str-el
Truncated-Determinant Diagrammatic Monte Carlo for Fermions with Contact Interaction
对于某些相互作用费米子模型,蒙特卡罗(MC)模拟中臭名昭著的符号问题的已知解决方案是使用宏观费米子行列式;然而,代价是花费在基本局部更新上的数值努力的宏观尺度。我们发现,{ \it比}的两个宏观决定因素,可以找到任何所需的精度,考虑截断(本地的空间和时间)矩阵。在这方面,相互作用费米子系统的MC变得类似于符号问题的玻色子系统的系统大小无关的更新成本。我们证明了截断行列式方法的实用性,通过模拟有吸引力的哈伯德模型内的MC计划的基础上部分求和费曼图。我们推测,类似的方法可能是有用的,在其他实现的无符号行列式计划。
2004-04-28 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of a frustrated ferrimagnetic ladder: Relation to the one-dimensional boson Hubbard model
本文研究了两个耦合混合自旋$(1,{1/2})$海森堡链的磁相图,它是与对角交换耦合有关的阻挫参数的函数。分析是通过使用自旋波系列和精确的数值对角化技术。得到的相图-包含Luttinger液相,平台阶段与磁化每横档$M=1/2$,和完全极化的阶段-是密切相关的通用$(J/U,μ/U)$相图的一维玻色子哈伯德模型。
2006-04-20 cond-mat.str-el
Slave-Boson Functional-Integral Approach to the Hubbard Model with Orbital Degeneracy
本文对具有任意轨道简并度$D$的哈伯德模型发展了一种从玻色子泛函积分方法。它的鞍点平均场论与单带哈伯德模型的Gutzwiller近似是等价的。将我们的理论应用于双简并($D = 2$)模型,并在顺磁态下对该模型进行了数值计算。讨论了交换相互作用对金属-绝缘体(MI)转变的影响。MI过渡的临界相互作用的轨道简并和电子占有率的函数解析计算。
1997-06-10 cond-mat.str-el
One-particle irreducible functional approach - a new route to diagrammatic extensions of DMFT
我们提出了一种方法,这是基于一个粒子的不可约(1 PI)生成功能的形式主义,并包括电子相关的所有长度尺度上超出了本地相关的动力学平均场论(DMFT)。这种形式主义使我们能够统一方面的动力学顶点近似(D \GammaA)和对偶费米子(DF)计划,产生一个一致的制定在一个和两个粒子的水平上的非局部相关性超出DMFT内的功能积分形式主义。特别是,所考虑的方法包括一个粒子可约的贡献,从三个和更多的粒子顶点的双费米子的方法,以及一些图不包括在D \GammaA的梯形版本。为了证明1 PI方法的适用性和物理内容,我们比较了1 PI,DF和D \GammaA的热力学,以及这些方法的数值结果的半填充哈伯德模型在二维。
2013-08-22 cond-mat.str-el
Supersolid phases in the extended boson hubbard model
本文对具有最近($V_1$)和次近邻($V_2$)排斥的二维硬核玻色子扩展哈伯德模型的基态相图进行了全面的数值研究。除了量子固体和超流相,我们报告的条纹超固体和四分之三(四分之一)填充超固体的存在相称的密度$ρ=0.75$(0.25)由于$V_1$和$V_2$相互作用的相互作用。四分之三填充的超固体和相关的量子固体的性质将被讨论。观察到两种不同对称性的超固体之间的量子相变,并且明显是一级相变。
2007-10-18 cond-mat.str-el
Consistent partial bosonization of the extended Hubbard model
我们设计了一个有效的和平衡的方法,捕捉集体电子波动的主要影响,在强相关的费米子系统使用一个简单的图形扩展的基础上的动力学平均场论。为了这个目的,我们进行了部分玻色子化的集体费米子波动的领导渠道的不稳定性。我们表明,不同的玻色子通道的同时帐户可以做一个一致的方式,允许避免著名的Fierz模糊性问题。本方法显着提高了一个有效的屏蔽相互作用$W$在两个,电荷和自旋通道的描述,并具有很大的潜力,应用到现实的$GW$类计算磁性材料。
2019-11-06 cond-mat.str-el
Local Electronic Correlation at the Two-Particle Level
动态平均场论(DMFT)是描述电子关联系统的一种有效方法。虽然DMFT的研究主要集中在迄今为止的单粒子的性质,有价值的信息也包含在本地两粒子格林函数和顶点。它们代表了在DMFT水平上计算动量相关响应函数的主要成分,并通过DMFT的图形扩展在所有长度尺度上处理非局部空间相关性。本文的目的是提出一个DMFT分析的本地可约和不可约的两个粒子的顶点函数的哈伯德模型在一个统一的图形形式的背景下。所观察到的频率结构的解释也给出了微扰理论,与原子极限的比较,并有吸引力的哈伯德模型的映射。
2012-08-31 cond-mat.str-el
Determinant Diagrammatic Monte Carlo in the Thermodynamic Limit
我们提出了一个简单的技巧,允许考虑所有连接的费曼图在固定位置的相互作用顶点一般费米子模型的总和。与Diagrammatic Monte Carlo相比,我们的方法实现了卓越的性能,同时使算法部分变得非常简单。当我们一次考虑所有连通图的总和时,我们允许具有不同符号的图之间的取消,从而减轻符号问题。此外,计算的复杂性随着展开的阶数呈指数增长,这应该与标准图解技术的阶乘增长相适应。我们举例说明了二维费米-哈伯德模型的技术的效率。
2017-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The quasi-particle gap in a disordered boson Hubbard model in two dimensions
研究了在公度填充下二维无序玻色子哈伯德模型中准粒子能隙在量子相变附近的行为。通过蒙特卡罗模拟的合奏与固定数量的粒子,我们观察到的行为的间隙作为一个函数的调谐参数的各种强度的对角无序。对于弱无序,我们发现,有间隙的莫特绝缘相是持续的过渡点,只在超流中消失,强烈支持直接莫特绝缘体超流转变。玻色玻璃行为,绝缘与消失的间隙,只有在无序的强度大于一个临界值时才出现。
2005-11-23 cond-mat.str-el
Diagrammatic Monte Carlo
图解蒙特卡罗(Diagrammatic Monte Carlo,简称DiagMC)是一种数值技术,它允许人们计算以图解展开形式指定的量,后者是多体量子统计的标准工具。符号问题,通常是致命的蒙特卡罗方法,似乎是可控的DiagMC。本文首先介绍DiagMC的基本原理,然后详细描述了用于相互作用费米子(哈伯德模型)的DiagMC方案,并给出了状态方程的第一个说明性结果。
2008-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slave-boson mean-field theory of spin- and orbital-ordered states in the degenerate Hubbard model
本文将平均场论中的从玻色子泛函方法推广到双简并哈伯德模型中的自旋和轨道有序态。在半满单立方模型中对反铁磁轨道有序态进行了数值计算。与Hartree-Fock近似相比,由于存在较大的轨道涨落,本理论的轨道阶数大大降低.从基态能量的比较,反铁磁轨道状态是不稳定的反铁磁自旋状态,虽然情况变得相反时,交换相互作用是{ \it负}。
2000-05-17 cond-mat.str-el
Rotationally invariant slave-boson and density matrix embedding theory: A unified framework and a comparative study on the 1D and 2D Hubbard Model
我们提出了详细的基准基态计算的一维和二维哈伯德模型利用集群扩展的旋转不变的从玻色子(RISB)平均场论和密度矩阵嵌入理论(DMET)。我们的分析表明,这两种方法的整体精度和性能非常相似。此外,我们提出了一个统一的计算框架,使我们能够实现这两种技术在同一基础上。这为我们提供了一个新的解释路线,并为系统地发展这些互补方法的新概括铺平了道路。
2018-12-24 cond-mat.str-el
Parquet approximation for the 4x4 Hubbard cluster
我们提出了一个数值解的拼花近似(PA),一个保守的图解方法,这是自洽的单粒子和两个粒子的水平。完全不可约的顶点近似的裸相互作用,从而产生最简单的近似,可以执行的一组方程中所涉及的形式主义。将该方法应用于半满4 × 4团簇上的哈伯德模型。结果进行了比较,从行列式量子蒙特卡罗(DQMC),波动交换(FLEX),和自洽的二阶近似方法。这种比较表明,与DQMC和FLEX或自洽二阶近似的显着改善令人满意的协议。
2009-06-25 cond-mat.str-el
Fast Principal Minor Algorithms for Quantum Many Body Systems
行列式的计算在强关联系统的图解蒙特卡罗算法中起着核心作用。对大量行列式的评估通常是确定可达到的图解展开阶数的限制计算因素。在这项工作中,我们建立在[ \emph{Linear Algebra and its applications} 419.1(2006),107-124]中提出的算法,该算法计算$O(2^n)$运算中矩阵的所有主子式。我们提出了多个概括的算法,以有效地评估所有主要未成年人的某些子集,并立即应用于连接的决定性的图解蒙特卡罗在正常的和连续时间的量子蒙特卡罗的阶段,以及。此外,我们提高了渐近缩放的图解蒙特卡罗制定实时$O(2^n)$和报告的加速高达一个因素$25$在计算现实的扩展订单。我们进一步表明,所有永久的主要未成年人,对应于玻色子费曼图的总和,可以计算在$O(3^n)$,使图形蒙特卡罗玻色子和混合系统的一个可行的路径值得探索。
2021-07-29 cond-mat.str-el
Effective doublon and hole temperatures in the photo-doped dynamic Hubbard model
赫希的动力学哈伯德模型描述了轨道膨胀的效果与占领耦合的doublon运营商的辅助玻色子。我们用非平衡动力学平均场方法研究了强关联区中该模型中的双光子和空穴载流子的性质。特别是,我们讨论了光掺杂如何导致具有不同有效温度的双光子和空穴种群,我们分析了作为玻色子耦合和玻色子能量的函数的弛豫行为。在极化子区中,双光子、空穴和玻色子之间的非平凡能量交换可以导致空穴的负温度分布。
2015-08-28 cond-mat.str-el
The plain and simple parquet approximation: single- and multi-boson exchange in the two-dimensional Hubbard model
镶木地板的顶点校正方法是公正的,但计算要求。因此,大多数应用程序都局限于小集群大小或依赖于各种简化近似。我们最近表明,玻色化的拼花图提供了解释和算法的优势,原来的纯费米子配方。在这里,我们提出了第一个结果的数值实现这种方法,将其应用到半填充哈伯德模型的正方形晶格在弱耦合。改进的算法性能使我们能够评估的镶木地板近似的$16\times16$格,保留完整的动量和频率结构的各种顶点功能。我们讨论了它们的对称性,并考虑使用截断统一近似参数化的动量依赖。
2022-02-01 cond-mat.str-el
The Orbital Selective Mott Transition in a Three Band Hubbard model: a Slave Boson Mean Field Study
本文系统地研究了具有三种轨道简并度的$t_{2g}$体系中可能的轨道选择性Mott跃迁。将从属玻色子平均场论推广到包含自旋翻转和对跳跃项的完全Hund规则耦合的三带系统。该模型是一种由晶场分裂或晶格畸变驱动的新型Mott跃迁。我们认为这种新型的Mott转变可能与$Sr_{x}Ca_{2-x}RuO_4$中的迷惑相有关。
2006-11-03 cond-mat.str-el
Real-frequency Diagrammatic Monte Carlo at Finite Temperature
图解展开式是处理关联电子系统的重要工具。在热平衡时,它们最自然地在松原形式主义中定义。然而,从松原计算中提取任何动态响应函数最终需要从虚频域到实频域的不明确的解析延拓。最近有人提出[Phys. Rev. B 99,035120(2019)],任何相互作用展开图的内部松原求和都可以通过使用符号代数算法来解析地执行。然后,求和的结果是复频率而不是松原频率的解析函数。在这里,我们应用这一原则,并开发了一个图形蒙特卡罗技术,直接在实频轴上产生的结果。我们提出的自能$Σ(ω)$的掺杂32 × 32的循环正方形晶格哈伯德模型在一个非平凡的参数制度,其中的赝能隙的签名出现接近的腹。我们讨论的行为的扰动系列上的实频轴,特别是表明,必须非常小心,当使用最大熵方法截断扰动系列。我们的方法具有很大的希望,在未来的应用中的情况下,分析延续是困难的,中阶微扰理论可能足以收敛的结果。
2020-01-15 cond-mat.str-el
Dynamical vertex approximation for the two-dimensional Hubbard model
最近,动态平均场论(DMFT)的图形扩展已被提出,包括短期和长期的相关性超越DMFT在平等的基础上。我们采用其中之一,动力学顶点近似($Γ$ A),并研究二维哈伯德模型的正方形晶格。我们定义了两个过渡线的相图,分别对应于节点方向和整个费米面的间隙的开口。我们的自能数据表明,这两个制度之间的演变发生在一个渐进的方式(交叉),也在足够低的温度下,整个费米面总是缺口。此外,我们提出了一个比较我们的D $Γ$ A计算在一个参数集,通过其他技术获得的数据。
2015-06-18 cond-mat.str-el
Diagrammatic bosonization, aspects of criticality, and the Hohenberg-Mermin-Wagner theorem in parquet approaches
Theoretical Physics III, Ruhr-University Bochum(波鸿鲁尔大学理论物理第三研究所)
本文探讨了帕尔凯特方法中玻色化图示与临界性,通过映射费米子图到玻色子自能图,验证了屏幕相互作用与玻色子传播子的识别,并讨论了自能和交叉对称性在霍亨伯格-梅林-瓦格纳定理中的作用。
2026-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dual-space cluster-diagrammatic approach to nonlocal electronic correlations
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(法国国家科学研究中心,巴黎综合理工学院,巴黎理工学院);Collège de France, Université PSL(法兰西学院,巴黎文理研究大学)
本文提出双空间簇图示法用于非局域电子关联,通过引入簇参考系统,有效结合短程和长程关联效应,提升计算精度并减少周期性歧义。
2026-02-25 cond-mat.str-el
Variational Diagrammatic Monte-Carlo Built on Dynamical Mean-Field Theory
本文提出一种基于动力学平均场理论的变分微扰展开方法,系统纳入非局域关联,准确预测三维立方哈伯德模型的奈尔温度,并揭示临界行为从平均场到海森堡普适类的演化。
2025-10-09 cond-mat.str-el
Sea-Boson Analysis of the Infinite-U Hubbard Model
通过将投影算子展开为密度涨落的幂,我们推测了海玻色子中的一个纯二次哈密顿量,它再现了Schulz工作中已知的一维$ U = \infty $情形下的正确的自旋和电荷速度以及指数。然后,我们认为,通过简单地促进波数的波矢量,我们能够研究的二维情况。我们发现,准粒子的残留采取的值$ Z_{F} = 0.79 $接近半填充,它是最小的。这与Castro-Neto和Fradkin近十年前的预测完全一致。我们还计算了磁吸率,发现它在接近半填充时发散,与长冈定理一致。
2004-05-31 cond-mat.str-el
Efficient One-Loop-Renormalized Vertex Expansions with Connected Determinant Diagrammatic Monte Carlo
我们提出了一种技术,使微扰膨胀的基础上的一个循环重正化顶点大的扩展订单的评价。具体来说,我们将展示如何计算大的顺序修正的随机相位近似的粒子-孔或粒子-粒子通道。该算法的效率是通过使用行列式的所有对称化的费曼图拓扑结构的贡献求和,并通过分析积分出的两体长程相互作用,以产生一个有效的零程相互作用。值得注意的是,作为扰动阶数的函数的算法的指数缩放导致收敛级数的近似误差随计算时间的多项式缩放。为了评估我们的方法的性能,我们将其应用到非微扰制度的正方形晶格费米子哈伯德模型远离半填充和报告,相比裸相互作用展开算法,显着改善的Monte Carlo方差以及所产生的微扰系列的收敛性能。
2020-08-17 cond-mat.str-el
Dissipative spin dynamics near a quantum critical point: Numerical Renormalization Group and Majorana diagrammatics
我们对具有幂律态密度J(ω)=ω^s(0<s<1)的亚欧姆自旋玻色子模型进行了广泛的研究,重点研究了三种可能的自旋分量的平衡动力学,从非常弱的耗散到量子临界状态。两个互补的方法,玻色数值重整化群(NRG)和马约拉纳热力学,被用来探索在广泛的参数范围内的物理性质。我们表明,玻色子自能是描述临界涨落的关键因素,但也需要引入多体顶点修正,以便获得图解与数值模拟的定量一致性。我们的结果表明,在耗散模型超出布洛赫-雷德菲尔德制度的平衡动力学应该重新考虑在长时间的限制。考虑到自旋玻色子哈密顿量也是量子临界性的玩具模型,这里获得的一些见解可能与更高维度中电子与玻色子耦合的场论有关。
2011-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Combinatorial summation of Feynman diagrams: Equation of state of the 2D SU(N) Hubbard model
本研究提出基于动态规划的费曼图高效组合求和通用框架,经典计算成本为图阶指数级、量子计算有望达多项式级,并通过二维SU(N) Hubbard模型物态方程的无偏图蒙特卡罗计算验证了其有效性。
2024-09-10 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Loss of superfluidity by fermions in the boson Hubbard model on an optical lattice
本文解释了在光晶格上玻色子哈伯德系统中引入费米子后实验观察到的超流性损失。我们表明,虚拟的玻色子过渡到更高的布洛赫带,再加上接触玻色子费米子相互作用的任何一个符号,导致有效增加玻色子现场排斥。如果这种在位势的重整化在玻色子相互作用的费米子屏蔽中占主导地位,玻色-哈伯德相图的莫特绝缘叶将被增强为玻色子-费米子相互作用的任一符号。我们讨论了冷原子实验中的莫特波瓣的费米子的膨胀已最终确立的影响。
2008-12-15 cond-mat.str-el quant-ph