Few-particle quantum dynamics---comparing Nonequilibrium Green's functions with the generalized Kadanoff-Baym ansatz to density operator theory
对于两个或三个以上的粒子，量子系统的非平衡描述需要使用简化的描述，以便在数值上易于处理。两种可能的方法是基于约化密度矩阵或非平衡格林函数（NEGF）。这两个概念是制定在层次的耦合方程-Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon（BBGKY）层次的约化密度运营商和马丁Schwinger层次（MS）的格林函数，分别。在这两种情况下，类似的近似介绍解耦的层次结构，但仍然有许多问题，这两种方法的对应关系仍然是开放的。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Geometric aspects of nonlinear and nonequilibrium phenomena
本文综述了固体非线性与非平衡现象中的几何方面，涵盖几何相位、Floquet理论、拓扑相工程、位移电流体光伏效应及其扩展，以及Zener隧穿中的几何非绝热演化对非互易输运的影响。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Study of nonequilibrium Kondo phenomenon via nonperturbative dynamical theory
我们发展了一个非微扰动力学理论（NDT）来计算非平衡条件下的延迟格林函数。NDT特别适用于处理强相关系统中的非平衡输运问题。我们应用我们的NDT著名的单杂质安德森模型在平衡，以确定其可行性。然后，我们将其应用到一个系统中的非平衡输运问题与近藤耦合。研究了具有两个金属库的Anderson模型，以理解介观尺寸的单电子晶体管中的近藤峰分裂现象。我们计算的非平衡延迟格林函数，通过使用NDT和分析它在原子极限，其中的新的相干现象，只有在非平衡条件下表现出来，可以用解析的方式来描述。最后，我们构造了一个自洽环来计算延迟格林函数，并给出了由自洽方法得到的谱密度和微分电导的结果。我们的结果解释了实验中观察到的近藤峰分裂的所有特征。一个值得注意的结论是，Kondo峰分裂不是传统Kondo峰的分裂，而是在非平衡稳态条件下产生的新相干峰的分裂。
2009-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A causality-based divide-and-conquer algorithm for nonequilibrium Green's function calculations with quantics tensor trains
Saitama University（埼玉大学）；University of Fribourg（弗里堡大学）；TU Wien（维也纳工业大学）
本文提出一种基于因果性的分治算法，利用量化张量列车高效扩展非平衡格林函数计算的时间域，适用于对称破缺相的淬火动力学模拟。
2025-12-22 cond-mat.str-el
Toward a Nonequilibrium Green functions approach to diffusion in strongly coupled finite quantum systems
强关联量子系统的输运性质是凝聚态、超冷原子和稠密等离子体中的重要研究课题。在那里，如何正确处理强相关性对理论提出了巨大的挑战。在这里，我们应用非平衡格林函数的方法使用晶格模型作为一个基本系统。这使我们能够处理一个有限的空间非均匀系统与任意的非平衡初始状态。最初将所有粒子放置在系统的一侧，可以进行扩散的非平衡研究。强相关效应通过T-矩阵自能。
2014-09-08 cond-mat.str-el physics.plasm-ph
Time Reversal Invariance of quantum kinetic equations: Nonequilibrium Green Functions Formalism
时间反演对称性是许多量子力学系统的基本性质。统计物理和时间反演之间的关系是微妙的，并不是所有的统计理论都保持这种特殊的对称性，最明显的是流体动力学方程和动力学方程，如玻尔兹曼方程。在这篇文章中，它是分析表明，量子动力学广义的玻尔兹曼方程，来自使用非平衡格林函数形式主义，以及所有的近似，源于$Φ$可导出的自能是时间反演不变的。
2016-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium Green's function approach to the pair distribution function of quantum many-body systems out of equilibrium
对分布函数（PDF）是分析处于平衡态和远离平衡态的量子系统的关联效应的一个关键量。我们推导出一个表达式的PDF的单粒子格林函数-在两个时间平面的Keldysh/Kadanoff-Baym方程的解决方案-为一个或两个组件系统。结果包含了初始关联，推广了单时间量子动力学理论的密度矩阵表达式。在第二玻恩近似下得到了PDF的显式表达式。
2012-11-01 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model: A comparison of the nonequilibrium Green functions approach and the density matrix renormalization group method
格点系统中强关联费米子的非平衡动力学在凝聚态和超冷原子-气体社区中引起了相当大的兴趣。虽然近年来实验取得了显着的进展，但仍然需要进一步发展理论工具，以解释非平衡条件和强相关性。例如，基于密度矩阵重整化群（DMRG）方法的时间相关理论量子方法主要应用于一维设置。最近，已经提出了基于非平衡格林函数（NEGF）的费米子膨胀的二维量子模拟[Schluenzen等人，Phys. Rev. B 93，035107（2016）]，其显示出与实验的极好一致性。在这里，我们提出了一个广泛的比较NEGF的方法，数值准确的DMRG结果。结果表明，NEGF是一个可靠的理论工具，在任意尺寸的弱到中等耦合强度，并使长时间的模拟成为可能。这是对DMRG模拟的补充，DMRG模拟在强耦合时特别有效。
2017-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Memory-Efficient Nonequilibrium Green's Function Framework Built On Quantics Tensor Trains
针对晶格模型非平衡现象图解模拟中双时关联函数存储内存需求大的问题，提出基于量子张量链（QTT）的内存高效非平衡格林函数框架，可实现高动量分辨率、更长时间尺度的$GW$与Migdal近似模拟，自洽计算完全基于QTT压缩与相关插值方法。
2025-10-22 cond-mat.str-el
Achieving the Ultimate Scaling Limit for Nonequilibrium Green Functions Simulations
强关联费米子在外部激发后的动力学揭示了极其丰富的集体量子效应。例子是光晶格中的费米子原子、相关材料中的电子和致密量子等离子体。目前，唯一的量子动力学方法，严格描述这些过程中的二维和三维是非平衡格林函数（NEGF）。然而，NEGF模拟由于其$T^3$随模拟持续时间$T$缩放而在计算上昂贵。最近，$T^2$标度实现了广义Kadanoff-Baym模型（GKBA），它大大扩展了NEGF模拟的范围。在这里，我们提出了一种新的方法，GKBA-NEGF模拟是为了$T$，并证明其显着的能力。
2019-11-26 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Efficient grid-based method in nonequilibrium Green's function calculations. Application to model atoms and molecules
本文提出并应用有限元离散变量表示来表示强非均匀量子系统的非平衡格林函数。该方法在数值复杂度、内存资源和计算时间方面非常优于一般基方法。它的灵活性也允许一个准确的表示空间扩展的哈密顿量，从而开辟了一条道路，直接解决的两个时间Schwinger/Keldysh/Kadanoff-Baym方程的空间网格，包括例如在原子中的高度激发态的描述。作为第一个基准，我们在Hartree-Fock近似和第二玻恩近似下计算和表征了He原子、H $_2$分子和LiH分子在一维空间中的基态.由此，基态/结合能，密度和键长的直接解决方案的时间相关的薛定谔方程进行了比较。
2009-10-28 cond-mat.str-el
Finite elements and the discrete variable representation in nonequilibrium Green's function calculations. Atomic and molecular models
在这篇文章中，我们讨论了非平衡格林函数的有限元离散变量表示（FE-DVR）及其对描述强非均匀量子系统的影响。详细地说，我们表明，FEs和DVR的互补功能允许一个显着更有效的解决方案的两个时间Schwinger/Keldysh/Kadanoff-Baym方程相比，一般的基础方法。特别是，FE-DVR的使用导致在计算自能中的基本加速。作为原子和分子的例子，我们考虑的He原子和线性版本的H $_3^+$在一个空间维度。对于这些闭壳层模型，我们在Hartree-Fock和第二玻恩近似下计算了基态性质，并与从少粒子含时薛定谔方程的解得到的精确结果进行了比较。
2009-11-23 cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport and statistics of Schwinger pair production in Weyl semimetals
研究了外尔半金属在直流电场突然开启后的非线性动力学行为。由此产生的电流是一个非单调的时间函数，与初始的快速增加的极化电流，随后的幂律衰减。当传导电流占据主导地位时，施温格粒子空穴的产生会在很长一段时间内占主导地位，总电流会再次增加。从德鲁德图像内的动力学计算的电导率估计同意从久保公式得到的。电子-空穴对的全分布函数从短扰动的泊松分布变为长扰动（朗道-齐纳）的高斯分布。高能物理的真空持续概率表现为在任何时候都没有对产生和没有感应电流的有限概率。
2015-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's-Function Approach to the Suppression of Rectification at Metal--Mott-Insulator Interfaces
利用非平衡格林函数理论重新研究了金属-莫特绝缘体界面整流抑制效应，该效应以前曾通过含时薛定谔方程的数值解和实际器件上的实验得到证实.一维哈伯德模型用于莫特绝缘体。附着的金属电极的效果被并入自能。在模型中加入了一个标量势，该标量势来源于功函数差并满足泊松方程。对于电子密度，我们将其分解为三个部分。一个是通过将局部态密度与能量积分到电极化学势的中点而获得的。其他的，通过集成较小的格林函数，是由于与电极的耦合，并对应于流入和流出的电子。在莫特绝缘体中，进入的电子和空穴在整个系统上延伸，相对于没有偏压的情况，避免了电荷的进一步积累。这诱导集体电荷传输，并导致整流抑制。
2009-03-20 cond-mat.str-el
Out-of-equilibrium Anderson model at high and low bias voltages
我们研究了量子点的非平衡Anderson模型的高电压和低电压特性，使用Keldysh形式主义中的泛函方法。在杂质位置的格林函数可以看作是一个非平衡分布函数的泛函。格林函数对偏置电压V和温度T的依赖性通过非平衡分布函数产生。从这个行为作为一个功能，它表明，非平衡格林函数在高压极限是相同的平衡格林函数在高温极限。当点和左右两个引线的耦合相等时，这种对应关系成立。在相反的限制，对于小电子伏特，低能量的行为的格林函数可以描述的本地费米液体理论的订单条款$(eV)^2$。这些结果意味着，由于库仑相互作用U的相关效应，可以在两个限制，在高和低偏置电压的辩证地对待。
2002-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-linear quantum transport simulations with correlated nonequilibrium Green's functions
本文提出时间线性标度的关联非平衡格林函数方法，借助嵌入关联子与 Meir-Wingreen 公式模拟开放量子输运，并可嫁接到闭系统方法中，同等处理电子-电子和电子-声子相互作用且保持守恒律。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.chem-ph
Single and double electron emission: combination of projection operator and nonequilibrium Green's function approaches
本文对一般电子系统的单电子发射和关联双电子发射提供了统一的理论处理。使用Feshbach投影方法，通过投影算子选择感兴趣的状态; Feshbach-Schur映射确定发射电子的有效哈密顿量和光学势。另一方面，非平衡格林函数方法被证明是一种互补的方法，并建立了两种方法之间的明确对应关系。对于一个独立的阐述单电子发射的一些结果重新使用这两种形式主义。对关联电子对辐射的研究获得了新的认识和结果：包括有效双电子哈密顿量、Feshbach自能的多体自能显式形式和双粒子流的图解展开。作为图解法的一个例子，我们给出了等离子体激元激发辅助的双粒子发射过程。
2015-04-21 cond-mat.str-el
Krylov-space approach to the equilibrium and the nonequilibrium single-particle Green's function
利用Krylov空间方法，可以计算具有中等大小希尔伯特空间维数的关联费米子模型的零温单粒子格林函数。传统的Lanczos方法包括在第一步中找到基态，然后在第二步中近似哈密顿量的预解式。我们分析了这种近似的字符，并讨论了在时域制定的Lanczos方法的数值精确的变体。将该方法推广到复时间平面上Keldysh-Matsubara轮廓线上的非平衡单粒子格林函数。所提出的方法将是重要的，作为一个精确的对角化求解器的上下文中的自洽或变分集群嵌入计划。对于最近发展起来的非平衡团簇微扰理论，我们讨论了有效的实施，并证明了基于Krylov的求解器的可行性。强局部磁激励耗散到一个非相互作用浴被认为是一个应用的例子。
2011-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Steady state conductance in a double quantum dot array: The nonequilibrium equation-of-motion Green function approach
利用非平衡格林函数的运动方程方法研究了双量子点阵列的稳态输运。这种流行的技术依赖于不受控制的近似，以获得一个封闭的方程层次，但其准确性受到质疑。重点研究了4种不同的闭包，其中2种是在单量子点系统（Anderson杂质模型）中提出的，并将其推广到双量子点阵列中，发展了2种新的闭包.微分电导的结果进行比较，通过主方程的方法是准确的弱系统引线耦合和高温。虽然所有4个闭包在单量子点的情况下提供了库仑阻塞和其他输运性质的准确描述，但它们在双量子点阵列的情况下不同，其中只有一个开发的闭包提供了令人满意的结果。我们的分析提供了手段，以扩大运动方程技术，以更精细的模型，大型桥梁系统与强大的电子相互作用。
2012-12-30 cond-mat.str-el
Nonequilibrium steady states of the electric-field-driven Mott insulator: Thermalization, emergent Wannier-Stark ladder, and dielectric breakdown
在这项工作中，我们探讨了紧急非平衡稳态所产生的可能性，从电场驱动的莫特绝缘体通过Keldysh-Floquet动力学平均场论（DMFT），它可以确定完全相互作用，非平衡稳态状态的格林函数与非相互作用对应物作为输入到DMFT自洽环。与延迟的组件，获得较小的格林函数的非相互作用系统提出了一个重要的障碍，因为热化的非相互作用系统仍然需要一个精确的理解的耗散机制。这项工作的一个关键突破是，非相互作用的小格林函数可以确定的Wannier-Stark阶梯（WSL）本征态，这是通过标准的正则系综根据马尔可夫量子主方程热化。结果表明，强关联和大电场之间的复杂相互作用可以产生一个序列的两个介电击穿与第一个由相干重建的Mott间隙内的中间间隙状态和第二个由非相干隧穿通过偏置的Hubbard带。据预测，重建的中间间隙态产生自己的出射WSL结构与减少的有效电场。这两个介电击穿介导的重入绝缘相，其特征在于由粒子数反转，导致不稳定的非均匀电流密度状态在弱电子杂质散射。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Predicting nonequilibrium Green's function dynamics and photoemission spectra via nonlinear integral operator learning
针对非平衡量子多体系统KBEs模拟中时间卷积项导致的计算复杂度高、难以长时模拟的问题，提出基于RNN的非线性积分算子学习框架，将时间复杂度从O(N_t³)降至O(N_t)，可准确预测物理可观测量且易并行。
2024-12-09 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Quantum Breakdown in a Strongly Correlated Electron System
讨论了莫特绝缘体的非线性输运性质，着重讨论了多体Landau-Zener机制。在回顾了非绝热几何相位和Schwinger机制等基本概念后，我们利用含时密度矩阵重整化群研究了强电场中绝缘基态的衰变.在讨论理论与实验结果的相关性之前，增加了对量子行走模型的拟议映射的简短评论。本文是2008年出版的《量子和半经典渗流与击穿》（《物理学讲义》，Springer Verlag）一书中一章的草稿。
2008-03-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Energy flow during relaxation in an electron-phonon system with multiple modes: A nonequilibrium Green's function study
本研究采用非平衡动力学平均场理论研究扩展Holstein模型中电子光激发后的弛豫能量流，发现反向能量流现象，并通过对比不同近似下的能量流，阐明了非平衡分布函数及两种近似的作用局限。
2023-07-24 cond-mat.str-el
Keldysh field theory of a driven dissipative Mott insulator: nonequilibrium response and phase transitions
理解强关联系统的平衡驱动是一个具有挑战性的任务，需要同时处理量子力学，动力学约束和强相互作用。一个莫特绝缘体受到一个统一的和静态的电场是典型的，提出了关键问题，如布洛赫振荡的命运增加相关强度，方法到一个稳定状态的DC运输制度和耗散在其中的作用，和电场驱动的相变。本文发展了一种有效的大N Keldysh场论，用于研究均匀电场作用下规则一维耗散莫特绝缘体系统的非平衡输运。当突然开启电场（猝灭）时，发现了一种类似于Bloch振荡的瞬态振荡电流响应，在小隧穿电导的情况下，这些振荡的幅度在一个大的时间窗口内随时间的平方幂律递减，最终在一个随N增加的大的特征时间之后变成指数衰减。在半填充时，无耗散哈伯德链中不存在这种稳态DC响应的弛豫。在小场的稳态电流是由大距离cotunneling，一个过程中缺乏平衡对应。低场直流电流具有朗道-齐纳-施温格形式，但定性地不同于耗散自由对应物的成对产生概率的表达式。Mott相微扰理论的崩溃可能是向金属相的非平衡相变的信号。我们的研究揭示了驱动，耗散强关联系统的方法，非平衡稳态，也提供了一个一般的分析微观框架，了解这些系统中的其他非平衡现象。
2019-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium diagrammatic many-body simulations with quantics tensor trains
针对非平衡格林函数方法长时间计算成本高的问题，本文采用quantics张量链表示压缩格林函数，在二维Hubbard模型二阶弱耦合近似模拟中实现了无精度损失的计算，显著优化了计算量与内存需求的时间增长 scaling。
2023-12-06 cond-mat.str-el
Fermi liquid theory for the nonequilibrium Kondo effect at low bias voltages
在这份报告中，我们描述了费米液体理论的最新进展，在有限的偏置电压$V$下的量子点中的近藤效应。将Yamada和Yosida的微观理论应用于非平衡稳态，导出了Keldysh Green函数的沃德恒等式，并确定了对称Anderson模型的微分电导$dI/dV$的低能行为，该行为精确到$(eV)^2$阶。这些结果是从杂质位置的格林函数是非平衡分布$f_{\text{eff}}(ω)$的泛函这一事实推导出来的，在$eV=0$，它与费米函数一致。此外，我们提供了一个替代的描述的低能量属性使用重整化微扰理论（RPT）。在非平衡态下，RPT的未扰动部分由重整化自由准粒子决定，其分布函数由$f_{\text{eff}}(ω)$给出。准粒子之间的剩余相互作用$\widetilde{U}$，这是定义在零频率的全顶点部分，被考虑到由$\widetilde{U}$的幂级数展开。我们还讨论了应用程序的RPT超出费米液体制度的高偏压区。
2004-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory of a strongly correlated system
本文提出了一种广义动力学平均场方法，用于研究强关联系统在含时外场作用下的非平衡物理。用Keldysh Green函数方法研究非平衡问题。在驱动场频率为ω，波矢为q的情况下，我们导出了一组封闭的自洽方程。我们提出了数值计算结果的本地频率相关的格林函数和自能为不同的值的场振幅的情况下，一个均匀的外场使用迭代微扰理论。此外，推导出了具有驱动外场的哈伯德模型的频率依赖的光学电导率的表达式。
2002-02-04 cond-mat.str-el
Predictor-corrector method based on dynamic mode decomposition for tensor-train nonequilibrium Green's function calculations
提出结合动态模态分解预测与块时间步进校正的求解器，用于QTT-NEGF模拟，在32×32 Hubbard模型中实现t_max=512的稳定传播，超越现有方法。
2025-09-26 cond-mat.str-el
Quantum many-body states and Green functions of nonequilibrium electron-magnon systems: Localized spin operators vs. their mapping to Holstein-Primakoff bosons
磁性材料中局域自旋的算符在晶格的不同位置上对易，在同一位置上反对易，因此它们既不是费米子算符，也不是玻色子算符。因此，为了构造图解多体微扰理论，自旋算符通常被映射到玻色子算符，其中Holstein-Primakoff（HP）变换是磁电子学和自旋电子学文献中最广泛使用的变换。然而，为了使计算易于处理，HP变换中的算子的平方根被扩展成截断到某个低阶的泰勒级数。这就对截断HP变换在描述局域自旋相互作用或与传导电子自旋相互作用的非平衡动力学时的有效性范围提出了问题。在这里，我们将精确对角化技术应用于费米子的哈密顿量（即，电子）与HP玻色子相互作用与费米子与原始局域自旋算符相互作用的哈密顿量，以比较它们的多体状态和单粒子平衡或非平衡格林函数。在截断的HP变换中，如果不保留大量的项，费米子与HP玻色子相互作用的哈密顿量将给出不正确的基态和电子谱函数。此外，跟踪非平衡动力学的本地化的自旋在较长的时间间隔，需要越来越多的条款截断HP变换。最后，我们证明了最近提出的[M. Vogl等人，Phys. Rev. Research 2，043243（2020）; J. König等人，10，007（2021）]图解的HP变换解决了截断HP变换的麻烦，同时允许我们导出由有限和固定数量的玻色子-玻色子和电子-玻色子相互作用项组成的精确（明显的厄米特）哈密顿量。
2021-07-01 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green Functions Simulations for Large Correlated Systems
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Kiel University（基尔大学理论物理与天体物理研究所）；Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Kiel University（基尔大学基尔纳米、表面与界面科学KiNSIS）
提出δNEGF方法，通过量子涨落表示两粒子关联，实现时间线性标度，将模拟规模扩展至10^4基态，并应用于二维Hubbard模型和石墨烯纳米带异质结构。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Merging Features from Green's Functions and Time Dependent Density Functional Theory: A Route to the Description of Correlated Materials out of Equilibrium?
我们提出了一个简单的协议，结合交换相关势从密度泛函理论与自能的多体微扰理论的非平衡系统的描述。该方法，旨在避免重复计算的相互作用，测试对确切的结果在Hubbard型系统，相对于相互作用的强度，扰动速度和不均匀性，以及系统的维数和大小。在许多制度，我们发现显着的改进绝热依赖时间的密度泛函理论或第二玻恩非平衡格林函数近似。我们简要地讨论了剩余的差异的原因，以及未来工作的方向。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of Goldstone mode in nonequilibrium insulator under DC electric field
State University of New York at Buffalo（纽约州立大学布法罗分校）
该研究针对直流电场下绝缘体-金属转变阈值场低于单电子激发理论预测的问题，提出戈德斯通模式激发的失稳机制，经Keldysh格林函数数值验证，发现其可降低转变场至实验范围。
2026-08-12 cond-mat.str-el
Symmetry breaking and restoration using the equation-of-motion technique for nonequilibrium quantum impurity models
量子杂质模型中关联电子动力学的描述通常是在非平衡格林函数形式主义结合适当的近似下描述的。一种常见的方法是基于运动方程技术，通常用于描述动态响应的不同状态。在这里，我们表明，这种方法可能会违反一定的对称性关系，必须履行的定义的格林函数。这些对称性的破坏会导致非物理行为。为了避免这种病态的缺点的运动方程的方法，我们提供了一个计划，以恢复基本的对称关系。举例说明了安德森和双安德森杂质模型。
2012-09-23 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Electron Dynamics In Pump-Probe Spectroscopy: Role Of Excited Phonon Populations
我们研究了激发声子布居的非平衡电子的弛豫率使用非平衡格林函数形式主义的作用。声子性质的瞬态修改占自洽解决电子和声子格林函数的戴森方程。泵浦引起的变化表现在电子和声子谱函数。我们发现，激发态声子布居抑制非平衡电子的衰减率，由于增强声子吸收。声子占据的增加也将非平衡衰变率和平衡散射率分开。的衰减率被发现是时间依赖性的，这是说明在实验观察到的光激发$\mathrm{Bi}_{1.5}\mathrm{Sb}_{0.5} \mathrm{Te}_{1.7}\mathrm{Se}_{1.3}$的人口衰减。
2018-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium perturbation theory of the spinless Falicov-Kimball model
本文对无自旋Falicov-Kimball模型在任意时变但空间均匀电场作用下的非平衡格林函数进行了微扰分析。传导电子的自能是由局域电子-电子排斥力U的严格截断的二级微扰展开式求得的。我们检查当前在半填充，并比较半经典玻尔兹曼方程和精确的数值解的轮廓有序的格林函数从瞬态响应形式主义（在无限维）的Kadanoff-Baym-Keldysh轮廓。我们发现，严格截断的微扰理论在两个时间的形式主义不能达到长时间的稳定状态的限制;相反，它说明了病理行为的时间大于约2/U。
2006-10-23 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Mean-Field Theory of Resistive Phase Transitions
研究了在金属-绝缘体相变附近由恒定电场驱动的固体电阻相变的量子力学起源。我们进行非平衡平均场分析的驱动耗散反铁磁体，我们解决了大部分解析。我们发现绝缘体到金属的转变（IMT）和金属到绝缘体的转变（MIT）分别通过两种不同的电子机制进行：Landau-Zener过程和焦耳热引起的金属态的不稳定。然而，我们表明，这两个制度可以统一在一个共同的有效的热描述，其中的有效温度$T_{\rm eff}$取决于系统的状态。这解释了最近的实验测量中，热电子温度在IMT被发现匹配的平衡转变温度。我们的分析方法使我们能够制定可测试的预测非分析行为的$I$ - $V$关系附近的绝缘体到金属的过渡。在这些成功的基础上，我们提出了一个有效的Ginzburg-Landau理论，它为将空间波动结合起来铺平了道路，并使理论更接近于相关材料中电阻开关的现实描述。
2018-04-28 cond-mat.str-el
Spectral moment sum rules for the retarded Green's function and self-energy of the inhomogeneous Bose-Hubbard model in equilibrium and nonequilibrium
当局域就地排斥和化学势随时间变化时，在外加随时间变化的电磁场存在的情况下，导出了非平衡非均匀玻色-哈伯德模型的推迟格林函数的第零和前三个谱矩和规则以及推迟自能的第零和第一个谱矩和规则的表达式.我们还评估这些时刻的平衡，所有的时间依赖性和外部领域消失。与费米-哈伯德模型的类似求和规则不同，在玻色-哈伯德模型的情况下，求和规则通常取决于期望值，而期望值不能简单地从哈密顿量中的参数（如相互作用强度和化学势）确定，而是需要从其他来源获得等时间多体期望值的知识。我们展示了如何可以近似评估这些期望值莫特绝缘相在一个系统的强耦合扩展的跳跃除以相互作用的权力。我们比较精确的时刻，从各种不同的近似计算的谱函数的时刻，并使用它们来基准其准确性。
2012-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium Keldysh Formalism for Interacting Leads -- Application to Quantum Dot Transport Driven by Spin Bias
通过耦合到两个相邻引线的相互作用电子的介观系统的电导通常通过Keldysh非平衡格林函数技术导出，在非相互作用引线的限制下[参见Y。Meir \emph{et al.}，物理学评论快报。\textbf{68}，2512（1991）]。我们扩展了标准的形式主义，以满足一个量子点系统与库仑之间的量子点和铅的相互作用。通过考虑系统的时间序格林函数的运动方程，得到了电流的一般表达式。相互作用的引线的非平衡效应，然后通过确定轮廓有序的格林函数的Keldysh循环和应用Langreth定理。点-铅相互作用显著增加了量子点态密度的近藤峰的高度。当自旋偏置的大小等于塞曼分裂的大小时，这转化为自旋微分电导中的两个近藤峰。由于自旋偏置和塞曼分裂的共同作用，电荷微分电导也存在一个平台。具有尖锐边缘的低偏压电导平台也是近藤效应的特征。电导平台消失的情况下，不对称的点铅相互作用。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Ultrafast Dynamics of Strongly Correlated Fermions -- Nonequilibrium Green Functions and Selfenergy Approximations
本文综述了非平衡格林函数理论的最新进展。NEGF，目前，是唯一的\textit{ab-initio}量子方法，能够研究长时间的二维和三维的相关动力学。然而，直到最近，NEGF模拟大多是用相当简单的自能近似，如二阶玻恩近似（SOA）。虽然它们正确地捕捉到了弛豫向平衡的定性趋势，但这些NEGF模拟的可靠性和准确性长期以来一直是开放的。在这里，我们报告最近的测试NEGF模拟有限晶格系统对精确对角化和密度矩阵重整化组基准数据。结果证实了高精度和预测能力的NEGF模拟-提供selfenergies被用来超越SOA，并充分包括强相关性和动态屏蔽效应。我们提出了一个自包含的介绍NEGF理论，并给出了最近的数值应用程序来计算相关费米子的超快弛豫动力学的概述。第二部分详细介绍了SOA之外的自能。重要的例子是三阶近似、\GWAx、\TMA和波动交换近似。本文从最一般的自能表达式和费曼图出发，包括对角基组、哈伯德模型和玻色子与费米子的区别等重要情况，对各种实际系统的自能表达式进行了全面的总结。有了这些细节，和信息的计算工作量和缩放的基础大小和传播持续时间，一个简单的使用这些近似在数值应用程序是可能的。
2019-02-19 cond-mat.str-el
The G1--G2 Scheme: Dramatic Acceleration of Nonequilibrium Green Functions Simulations Within the Hartree--Fock-GKBA
量子多体系统受外激发后的时间演化在许多领域引起了人们的极大兴趣。这些过程的理论建模是具有挑战性的，唯一严格的量子动力学方法，可以处理相关的费米子在二维和三维是非平衡格林函数（NEGF）。然而，NEGF模拟由于其$T^3$随模拟持续时间$T$缩放而在计算上昂贵。最近，$T^2$标度实现了广义Kadanoff-Baym方法（GKBA），二阶玻恩（SOA）的自能，这大大扩展了NEGF模拟的范围。在最近的一封信[Schlünzen \textit{et al.}，物理学评论快报。\textbf{124}，076601（2020）]证明了GKBA-NEGF模拟可以有效地映射到时间对角线上的单粒子和双粒子格林函数的耦合时间-局域方程上，因此该方法被称为G1-G2方案。这使得一个执行相同的模拟与顺序$T^1$缩放，无论是SOA和$GW$自能引起一个戏剧性的加速。在这里，我们提出了更多的细节G1-G2计划，包括推导的基本方程，包括结果的一般基础上，哈伯德系统和jelbard。此外，我们演示了如何将初始相关到G1-G2计划。此外，推导扩展到更广泛的一类自能，包括$T$矩阵中的粒子-粒子和粒子-空穴通道，和动态屏蔽梯形近似。最后，我们证明，对于所有selfenergies，CPU时间缩放的G1-G2计划的基础尺寸，$N_b$，可以改善相比，我们的第一份报告：开销相比，原来的GKBA，不超过一个额外的因…
2020-02-28 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Accelerating Nonequilibrium Green functions simulations: the G1-G2 scheme and beyond
Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Kiel University（基尔大学基尔纳米、表面与界面科学中心）
本文介绍G1-G2方案，通过将Kadanoff-Baymansatz与Hartree-Fock传播子转化为时间局部方程，实现计算复杂度从三次方降低到线性，适用于非平衡GW、T矩阵等高阶自能近似，并展示在Hubbard簇、石墨烯光学激发及离子停止过程中的应用。
2024-02-25 cond-mat.str-el physics.plasm-ph
Simulation of inhomogeneous distributions of ultracold atoms in an optical lattice via a massively parallel implementation of nonequilibrium strong-coupling perturbation theory
本文提出了一种非平衡强耦合方法来研究光晶格中超冷原子的非均匀系统。我们证明了它的应用Mott绝缘相的二维费米-哈伯德模型中存在的陷阱势。由于该理论是自洽的，数值实现依赖于在每个晶格位置对自能和格林函数进行大规模并行评估，使用数千个CPU。虽然自能的计算是直接并行化的，但格林函数的评估需要用$d > 6$求大稀疏$10^d\times 10^d$矩阵的逆。作为一个重要的组成部分，我们的解决方案在很大程度上依赖于小的跳跃相比，相互作用的强度，并产生一个广泛的可扩展的实现的快速收敛的迭代算法，评估所有元素的格林函数。通过与均匀情况下，通过局域密度近似的结果进行了验证。这些计算还表明，局域密度近似是有效的，在非平衡设置没有质量传输。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
An introduction to many-body Green's functions in and out of equilibrium
这是关于如何通过动力学平均场论计算非平衡格林函数的介绍性章节，用于秋季相关电子学校：真实材料的多体方法，2019年9月16日至20日，Forschungszentrum Juelich。它适合于具有固态物理和高级量子力学背景的研究生。
2019-07-25 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory for the charge-density-wave phase of the Falicov-Kimball model
非平衡动力学场论（DMFT）是针对电荷密度波有序相的情形发展起来的。我们考虑了无自旋Falicov-Kimball模型，它是可以精确求解的。然后将此强相关系统置于均匀的外部直流电场中。本文给出了定义在Keldysh-Schwinger时间轮廓上的非平衡态动力学平均场论格林函数的完整推导。我们还讨论了在解决耦合方程的数值问题。
2015-07-31 cond-mat.str-el
Hamiltonian-based impurity solver for nonequilibrium dynamical mean-field theory
本文导出了从非平衡动力学平均场论（DMFT）作用到含时单杂质Anderson模型（SIAM）的精确映射，该映射可以通过精确对角化数值求解。非平衡DMFT作用的SIAM的可表示性被建立为非平衡格林函数的一个相当普遍的性质。我们也得到了非平衡DMFT方程单独使用腔方法。我们展示了如何使用Cholesky或特征向量矩阵分解数值获得SIAM参数。作为一个应用，我们使用基于Krylov的时间传播方法来研究哈伯德模型，其中跳跃是打开的，从原子极限。讨论了未来可能的发展。
2013-06-26 cond-mat.str-el
Accelerating Nonequilibrium Green functions simulations with embedding selfenergies
本文提出将嵌入自能引入G1--G2方案，使非平衡格林函数模拟的计算量从三次方降至时间线性，并保持无记忆结构，大幅加速嵌入模拟，应用于离子中和中的电荷转移研究。
2023-04-07 cond-mat.str-el physics.comp-ph quant-ph
Steady-state nonequilibrium density of states of driven strongly correlated lattice models in infinite dimensions
本文从动力学平均场论出发，导出了均匀电场中强关联格点模型推迟格林函数和超前格林函数的精确计算公式。为了说明该方法，我们解决了在半填充（任意强度的电场）的金属和莫特绝缘相的哈伯德模型的非平衡态密度采用数值重整化群作为杂质求解器。这种方法适用于大维数范围内的任何强关联格点模型。
2008-04-18 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean field simulation of inhomogeneous systems
我们扩展的非平衡动力学平均场（DMFT）形式主义的非均匀系统适应“实空间”DMFT方法Keldysh格林函数。用强耦合微扰理论解决耦合杂质问题，我们将形式主义应用于具有强局部相互作用的均匀和非均匀分层系统，最多可达39层。我们研究了Mott绝缘体系统中由光激发产生的双光子和空穴的扩散，多层结构中线性偏压引起的极化和电流随时间的变化，以及偏压下莫特绝缘体中的光感应电流.
2013-03-19 cond-mat.str-el
Impurity problems for steady-state nonequilibrium dynamical mean-field theory
详细描述了稳态非平衡动力学平均场论从晶格到杂质的映射。我们的重点是在一个恒定的直流电场的任意大小的电流流动的情况下。除了制定的问题，通过路径积分和功能的衍生物，我们还描述了延迟和先进的格林函数的分布函数的依赖。我们的正式发展是准确的Falicov-Kimball模型。我们还展示了这些正式的发展是如何修改为更复杂的模型（如哈伯德模型）。
2009-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Field Theory of Correlated Bose-Einstein condensates: I. Basic Formalism
平衡态和非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的量子场论是为了满足三个基本条件而建立的：Hugenholtz-Pines关系;守恒定律;源自Goldstone定理I的顶点间恒等式。关键的输入是不可约的四点顶点，在这方面，我们推导出一个封闭的方程组的格林函数，三点和四点顶点，和两个粒子格林函数。它使我们能够研究关联的玻色-爱因斯坦凝聚体与单粒子激发的无隙分支，而不会遇到任何红外发散。发现单粒子和双粒子格林函数共享极点，即，Gavoret和Nozières对$T=0$下的均匀凝聚体预测的两粒子格林函数的结构，在有限温度下，在存在非均匀性的情况下，以及在非平衡情况下，也被证明是持续的。
2021-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
