Barycentric rational function approximation made simple: A fast analytic continuation method for Matsubara Green's functions
针对量子多体计算中解析延拓的不适定难题,提出基于重心有理函数与自适应Antoulas-Anderson算法的快速方法,在准确率、抗噪性与速度上优于传统最大熵法,适用范围广。
2024-12-25 cond-mat.str-el
Minimally Entangled Typical Thermal States Algorithms for Finite Temperature Matsubara Green Functions
我们扩展了有限温度张量网络方法来计算松原时间关联函数,建立在最小纠缠典型热态(METTS)和纯化算法。虽然使用这些方法可以直接制定实时关联函数,但需要注意避免由朴素估计器导致的收敛问题。作为一个基准,我们研究了单带安德森杂质模型,即使该算法是相当普遍的,适用于晶格模型。杂质模型基准测试系统的特殊结构和我们的基础选择,使技术,如重用高概率METTS提高算法效率。结果与最先进的连续时间蒙特卡罗方法具有竞争力。我们讨论的行为的计算时间和错误作为一个功能的纯化网站的数量在哈密顿量。
2021-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Analytic continuation with Padé decomposition
格林函数或自能的不适定解析延拓问题可以使用Padé有理多项式近似来完成。然而,为了从这种近似中提取准确的结果,需要松原格林函数的高精度输入数据。松原格林函数的计算通常涉及松原频率求和,这不能用解析法计算。数值求和是必要的,但它收敛缓慢的松原频率的增加。在这里,我们表明,这个缓慢的收敛问题可以显着改善,利用Padé分解方法,以取代松原频率求和的Padé频率求和,可以获得高精度的输入数据,成功地执行Padé解析延拓。
2017-06-27 cond-mat.str-el
Reconstructing the thermal Green functions at real times from those at imaginary times
通过利用的解析性和边界值性质的热格林函数,从KMS条件在时间和能量的复杂变量,我们处理的一般(非微扰)的问题,恢复的热函数在实时从相应的功能在虚时间,介绍了作为主要对象的松原形式主义。我们所依赖的关键属性是这样一个事实,即能量变量中延迟和高级函数的傅立叶变换必须是时间相关器的傅立叶系数的“唯一卡尔森解析插值”,后者是在离散松原虚能量处分别在上半平面和下半平面中进行的。从傅立叶系数视为“数据集”,然后我们开发了一种方法的基础上Pollaczek多项式明确构建其解析插值。
2001-09-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Low rank Green's function representations applied to dynamical mean-field theory
本文研究离散Lehmann表示(DLR)在动力学平均场理论(DMFT)计算中的应用,证明DLR紧凑网格可替代标准全松原频率网格,在Sr$_2$RuO$_4$的DMFT计算中仅用36个节点即实现无精度损失的高效表示。
2023-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discretized Thermal Green's Functions
我们提出了一个光谱重量守恒的形式主义的费米子热格林函数,离散在虚时间,从而周期性的虚(“松原”)频率。形式主义需要推广的戴森方程和Baym-Kadanoff-Luttinger-Ward功能的自由能。一个保角变换被用来解析地继续周期化的松原格林函数的连续实轴的方式,保持相应的实时格林函数在t=0处的不连续性。对于给定的离散化的方法允许数值格林函数计算非常高的精度,它似乎给一个很好的控制收敛近似,因为我们减少了离散化的间隔。的想法进行测试的动态平均场论计算的顺磁哈伯德模型。
2011-06-17 cond-mat.str-el
A language-inspired machine learning approach for solving strongly correlated problems with dynamical mean-field theory
本研究提出受语言启发的SCALINN方法,采用改进的Transformer网络,通过低成本松原格林函数学习关联杂质模型解,可在不同条件下保证精度,有效加速动力学平均场理论的关联材料计算。
2025-02-24 cond-mat.str-el
Sparse sampling and tensor network representation of two-particle Green's functions
在二粒子水平上的多体计算需要二粒子格林函数的紧凑表示。在本文中,我们介绍了松原频域的稀疏采样方案以及两粒子格林函数的张量网络表示。稀疏采样的基础上的中间表示的基础上,并允许一个精确的提取广义磁化率从一组减少松原频率。张量网络表示提供了一种独立于系统的方法来压缩由两粒子格林函数携带的信息。在动力学平均场论的框架下,我们证明了本方案计算单带和双带哈伯德模型静态和动态极化率的有效性。
2019-12-06 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Orthogonal Polynomial Representation of Imaginary-Time Green's Functions
研究了量子杂质模型中单粒子和两粒子时间松原格林函数在勒让德正交多项式基础上的展开。我们讨论了各种应用范围内的动态平均场论(DMFT)的框架。该方法提供了一个更紧凑的格林函数比标准的松原频率的表示,因此显着减少了这些数量的内存存储大小。此外,它可以被用来作为一个有效的噪声过滤器的各种物理量内的连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器最近开发的DMFT及其扩展。特别是,我们展示了如何使用它的计算能量的背景下,现实的DMFT计算结合局部密度近似的密度泛函理论(LDA+DMFT)和计算晶格的可压缩性从当地的不可约顶点函数。
2011-09-07 cond-mat.str-el
Single particle properties of the 2D Hubbard model for real frequencies at weak coupling: Breakdown of the Dyson series for partial self-energy expansions
本文给出了正方晶格上半满单带哈伯德模型的单粒子格林函数和相应的自能的微扰展开式。我们调用算法的松原集成评估单粒子数量的真实和松原频率和验证结果通过比较现有的数据上的松原轴。在弱耦合下的低阶膨胀,我们观察到一些预期在高阶的结果:开放的间隙,赝隙行为,费米面重建。基于低阶微扰,我们考虑了由自能和格林函数的截断展开以及它们通过Dyson方程的关系所产生的相图。从松原轴的数据,我们观察到绝缘行为的格林函数的直接展开,而相同的自能截断的顺序产生金属的行为。这一观察结果得到了实际频率的额外计算的支持。我们将这种差异归因于戴森级数中图表隐含求和的顺序。通过分离可约和不可约的贡献,在每一个订单,我们表明,可约图隐含地总结戴森方程导致不正确的物理在半满哈伯德模型。我们的意见,这种特殊情况下,我们的问题的实用性戴森方程的任何问题,显示之间的差距可减少和不可减少的贡献扩大的格林函数。
2021-07-20 cond-mat.str-el
Analytic continuation-free Green's function approach to correlated electronic structure calculations
结合密度泛函和动力学平均场场论,提出了一种新的电荷自洽方案,该方案使用多重散射型格林函数。在这种实现中,多体效应被纳入科恩-沙姆迭代方案,而不需要数值不适定的解析延续的格林函数和自能。这是通过在相关分波的子空间中产生Kohn-Sham哈密顿量来实现的,并且允许直接在松原轴上制定格林函数。松原格林函数的谱矩使我们能够把真实的空间电荷密度放在一起,从而实现电荷自洽。过渡金属元素、Fe、Ni和FeAl化合物的谱函数(态密度)和状态方程曲线的计算结果与基于Hamilton的LDA+DMFT实现的结果吻合得很好。目前的实现提高了数值精度,需要一个最小的努力,除了多重散射配方,可以推广到几种方式,是有趣的应用到真正的材料。
2017-08-15 cond-mat.str-el
Reduced-Shifted Conjugate-Gradient Method for a Green's Function: Efficient Numerical Approach in a Nano-structured Superconductor
我们提出了减少移位共轭梯度法(RSCG),这是数值有效的计算矩阵元素的格林函数定义为一个哈密顿算子的预解式,通过求解线性方程组所需的精度。这种方法不计算线性方程组的解向量,而是直接计算预解式的矩阵元素。同时得到了不同频率的矩阵元。因此,容易计算表示为这些元素的松原求和的异常值。为了说明我们的方法的力量,我们选择了一个纳米结构的超导系统的平均场Bogoliubov-de Gennes(BdG)的方法。这种方法使我们能够处理系统的制造潜力,其中一个不能有效地使用基于核多项式的方法。我们考虑d波纳米岛超导体的同时解决了大量(~ 50000)松原频率的线性方程组。
2016-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analytical Continuation of Matrix-Valued Functions: Carathéodory Formalism
用松原轴上的格林函数和自能来表述低温量子场论。在多轨道系统中,这些量与Carathéodory和Schur类的半正定矩阵值函数有关。对实频率响应函数等导出量的分析、解释和评估需要将非对角元素解析延拓到实轴。我们得出的标准下,这些功能存在给定的松原数据,并提出了一个插值算法,本质上尊重他们的数学性质。对于具有精确的松原数据的小系统,我们发现,延续完全恢复所有的非对角和对角元素。在实际材料系统中,我们表明,精度的延续是足够的解析延续与戴森方程交换,我们表明,常用的截断非对角自能元素导致相当大的近似工件。我们的方法铺平了道路的松原数据与多体理论方程的系统评估的实频轴。
2021-07-02 cond-mat.str-el
Sparse Modeling in Quantum Many-Body Problems
本文介绍了稀疏建模的基本概念和技术细节及其在量子多体问题中的应用。稀疏建模是指找到少量相关参数的方法,这些参数可以很好地解释给定的数据集。这个概念提醒我们物理学的目标是找到隐藏在复杂现象背后的少量物理定律。稀疏建模将物理学的目标从自然现象扩展到数据,可以被解释为“数据物理学”。这篇评论的前半部分介绍了物理学家的稀疏建模。假设读者有物理学背景,但没有数据科学方面的专业知识。第二阶段是审查申请。松原格林函数在相关系统的描述中起着核心作用,它被发现是稀疏的,这意味着它包含的信息很少。这导致(i)一种新的方法来解决病态的反问题的分析延续,和(ii)一个高度紧凑的表示松原格林函数,这使得量子多体系统的有效计算。
2019-11-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
irbasis: Open-source database and software for intermediate-representation basis functions of imaginary-time Green's function
Saitama University(埼玉大学);University of Tokyo(东京大学);Tohoku University(东北大学);Okayama University(冈山大学)
开源库irbasis为两组名为中间表示(intermediate representation,IR)的正交函数提供了易于使用的工具。IR基础使松原格林函数的紧凑表示和量子模型的有效计算成为可能。IR基函数被定义为积分方程的解,该积分方程的解析解此时不可用。该库包括一个预先计算的高精度数值解数据库和计算代码,用于评估数据库中的功能。本文描述了技术细节并演示了如何使用该库。
2019-02-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discrete Lehmann representation of imaginary time Green's functions
提出一种基于谱Lehmann表示低秩分解的虚时间格林函数高效基,其基函数数量随参数对数级缩放,可快速恢复并变换至Matsubara频率域,在多类基准测试中表现优异。
2022-02-18 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
Overcomplete compact representation of two-particle Green's functions
在描述强关联电子系统的理论框架中,两粒子格林函数和顶点函数起着至关重要的作用。然而,在两粒子水平的数值计算往往遭受大量的计算时间和大量的内存消耗。基于最近提出的“中间表象”基,我们导出了两粒子格林函数在过完备表象下的一般展开式。通过分解二粒子格林函数的谱表示,得到了展开式。我们表明,膨胀系数呈指数衰减,而所有的高频和长尾结构的松原频域中被保留。因此,这种表示法能够有效地处理两粒子的数量,并开辟了一条道路,现代多体理论的应用,以现实的强关联电子系统。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Symmetric Improved Estimators for Continuous-time Quantum Monte Carlo
通过对所有时间变量进行对称微分,导出了多轨道Anderson杂质模型格林函数的运动方程。由此产生的方程将单粒子和双粒子格林函数与最多六个粒子的四次散射相关联。作为一个应用程序,我们认为连续时间量子蒙特卡罗模拟的杂交扩展,迄今为止遭受臭名昭著的高噪声水平在大松原频率。采用派生的对称改进估计克服了这个问题。
2019-06-03 cond-mat.str-el
Linked-cluster expansion for the Green's function of the infinite-U Hubbard model
我们实现了一个高效的强耦合展开的格林函数的哈伯德模型。在极限的极端相关性,现场的相互作用是无限的,评估图大大简化,使我们能够进行扩展到八阶的跳跃幅度的权力。我们计算的有限温度格林函数解析的动量和松原频率空间作为电子密度的函数。采用Pade近似,我们研究了状态方程,开尔文热势,动量分布函数,准粒子分数,准粒子寿命的系统在温度低于,或的顺序,跳跃振幅。我们还讨论了几种不同的方法获得的光谱函数,通过解析延续的虚频格林函数,并显示结果的系统近半填充。我们基准我们的状态方程的结果对那些从数值的连锁集团展开进行到第十一阶。
2014-06-04 cond-mat.str-el
Stochastic pole expansion method
本研究提出基于Matsubara格林函数极点表示的随机极点展开解析延拓方法,通过两类采样算法优化极点,可准确提取频谱特征,对噪声数据鲁棒性强,还能给出格林函数紧凑近似。
2023-07-21 cond-mat.str-el physics.comp-ph
cppdlr: Imaginary time calculations using the discrete Lehmann representation
本文介绍 C++ 库 cppdlr,它基于低秩近似实现离散 Lehmann 表示,为虚时与松原频率函数提供紧凑基和插值网格,并支持灵活集成到各类应用中。
2024-04-02 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
Merging numerical renormalization group and intermediate representation to compactify two- and three-point correlators
多体理论的先锋是现在处理的全频率动力学的n点格林函数的n大于2。从数值上讲,这些对象很容易成为内存瓶颈,即使是在使用离散时间松原频率时。在这里,我们使用中间表示(IR)紧化的两点格林函数和三点费米子玻色顶点直接在实频率轴上,数值重整化群(NRG)的数据的基础上。我们凭经验观察到的相对误差的上限时,比较原始的NRG数据的IR重建信号,并证明,IR的简化是可能的。
2022-07-04 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's functions approach to strongly correlated few-electron quantum dots
利用非平衡格林函数理论研究了电子-电子散射对少电子量子点平衡性质的影响。基态和平衡态是自洽计算的松原(虚时间)格林函数的空间非均匀量子点系统,其组成的载流子被视为自旋极化。为了包括相关性,戴森方程从Hartree-Fock参考态开始,在守恒(二阶)自能近似中求解,其中对电子-电子相互作用的直接和交换贡献被包括在同一基础上。我们目前的结果为零和有限温度载流子密度,轨道分辨分布函数和自洽的总能量和光谱函数的各向同性,二维抛物约束以及大的各向异性的限制-准一维捕获。对于所考虑的具有N=2、3和6个电子的量子点,分析包括从费米气体/液体(在大载流子密度下)到维格纳分子或晶体行为(在低密度极限下)的交叉。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Accelerated Continuous time quantum Monte Carlo method with Machine Learning
加速连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)方法是一个潜在的有趣的工作分支,因为它们是密度泛函理论与动力学平均场论方法相结合的杂质求解器,用于描述强关联材料的电子结构。由CTQMC更新中的图展开阶$k$给出的$k \times k$矩阵的求逆以及$k \times k$矩阵与非相互作用格林函数的相乘以测量杂质格林函数在计算上是耗时的。在这里,我们提出了CTQMC方法与机器学习技术相结合,这将消除矩阵与非相互作用的格林函数相乘的需要。该方法预测了低温下的杂质格林函数和双占据率,并考虑了高松原频率的物理性质,计算时间比传统的CTQMC方法短得多。
2019-01-06 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
Maximum Entropy Analytic Continuation for Spectral Functions with Non-Positive Spectral Weight
关于超导配对机制的信息包含在反常(Gorkov)格林函数的光谱权重中。在最一般的情况下,该谱权重可以在正实轴上改变符号,或者在存在破缺的时间反演对称性的情况下甚至是复数。这使得不可能的最大熵方法的数值结果得到的反常格林函数在松原频率或虚时间的直接解析延拓。在这里,我们表明,可以定义辅助格林函数,允许一个提取异常的光谱重量在最一般的多轨道自旋单线态或三线态的情况下,没有特别的对称性。作为一个简单的例子,我们处理的情况下,铅在Eliashberg理论:最大熵解析延拓与辅助格林函数(MaxEntAux)允许我们恢复谱函数,改变正号的实轴。该方法可以扩展到运输量。
2015-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
adapol: Adaptive pole-fitting for quantum many-body physics
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(Flatiron Institute 计算量子物理中心);Center for Computational Mathematics, Flatiron Institute(Flatiron Institute 计算数学中心);Department of Mathematics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校数学系);Department of Computing and Mathematical Sciences, California Institute of Technology(加州理工学院计算与数学科学系);Applied Mathematics and Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室应用数学与计算研究部);School of Science and Technology, Örebro University(Örebro University 科学与技术学院)
adapol是一个Python包,通过修改的AAA算法和非凸优化实现极点拟合,用于量子多体物理中格林函数、自能和杂化函数的紧凑表示,提供黑盒、噪声鲁棒的解决方案。
2026-10-01 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
Combining Bayesian reconstruction entropy with maximum entropy method for analytic continuations of matrix-valued Green's functions
本研究将贝叶斯重建熵与最大熵方法结合,用于矩阵值格林函数的解析延拓,提出正负熵算法,逐元素处理对角与非对角分量,在噪声鲁棒性上优于香农-杰恩斯熵。
2023-12-27 cond-mat.str-el hep-lat physics.comp-ph
Single-site Anderson model. II Perturbation theory of symmetric model
考虑了杂质电子间的库仑相互作用引起的强电子关联。包含不可约格林函数的无穷级数图求和。对于对称Anderson模型,建立了杂质格林函数的反对称性质,给出了精确的Dyson型方程,求出了近似的关联函数($Z_σ(iω$),并求解了确定杂质电子全传播子的积分方程。所得松原格林函数的解析延拓确定了延迟的格林函数,并给出了找到杂质电子谱函数的可能性。证明了该函数存在两个共振。费米面附近的光滑行为。位于费米面对称的两个共振对应于杂质电子的量子跃迁能量。建立这些共振的宽度和高度。
2007-01-13 cond-mat.str-el
Sparse sampling approach to efficient ab initio calculations at finite temperature
在有限温度下的相关材料的有效从头计算需要在虚时间和松原频率的格林函数的紧凑表示。在本文中,我们介绍了一个通用的程序,生成稀疏采样点的时间和频率从紧凑的正交基表示,如切比雪夫多项式和中间表示(IR)的基函数。这些采样点精确地解析格林函数中包含的信息,并且以最小的信息损失制定不同表示之间的有效变换。作为一个示范,我们应用稀疏采样计划的图解$GW$和GF2计算的氢链,稀有气体原子和硅晶体。
2019-08-20 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Effective indirect multi-site spin-spin interactions in the s-d(f) model
利用松原格林函数的图解技术,证明了s-d(f)模型中定域自旋子系统的动力学可以用一个具有多自旋相互作用的有效自旋模型来描述。对于有效纯自旋模型,得到了作用量的一个精确表示,它是交换相互作用$J$的s-d(f)幂的无穷级数.讨论了二阶、三阶和四阶间接相互作用。
2016-09-19 cond-mat.str-el
Optical conductivity in the normal state fullerene superconductors
本文采用自洽方法计算了正常态富勒烯超导体的光学电导率$σ(ω)$,其中包括杂质散射、电子-声子和电子-电子库仑相互作用。在计算重整化格林函数时,考虑了富勒烯的有限带宽,并考虑了顶点修正。$σ(ω)$是通过在松原频率下用重整化格林函数计算电流-电流关联函数,然后在有限温度下对实际频率进行解析延拓而获得的。由于相互作用,$σ(ω)$中的Drude重量被强烈抑制,并转移到0.06 eV附近和以上的中红外区域,这与DeGiorgi $et$ $al$的实验观察相比稍微不太明显,但范围更广。
2000-05-15 cond-mat.str-el
Self-consistent treatment of dynamical correlation functions using a spectral representation technique
关联电子系统格林函数的运动方程近似得到的方程组通常用松原方法求解。在这项工作中,我们提出了一种替代方法,它完全沿着实频轴工作。使用的例子有吸引力的哈伯德模型研究的T-矩阵近似的自洽和非自洽,我们证明了如何强大的治疗,特别是当动态量的计算。
1999-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stochastic self-consistent second-order Green's function method for correlation energies of large electronic systems
二阶松原格林函数方法(GF 2)是一种稳健的温度依赖量子化学方法,超越了随机相位近似。然而,到目前为止,GF 2应用程序的范围相当有限,因为它们需要随着系统规模急剧增加的计算机资源。在自洽GF ~ 2计算的每一步中,有两个部分:从前一步的格林函数估计自能和从自能更新格林函数。第一部分形式上按系统大小的五次幂缩放,而第二部分具有更温和的立方缩放。在这里,我们开发了一种GF 2(sGF 2)的随机方法,该方法将第一步的五次幂缩放减少到仅仅是二次的,使整体sGF 2缩放为三次的。我们将该方法应用于含有多达1000个电子的线性氢链,表明该方法在数值上是稳定的,有效的和准确的。的随机误差是非常小的,为0.1%或更少的大型系统的相关能量的顺序,只有一个温和的计算工作。GF 2的第一次迭代是在线性尺度下进行的MP2计算,因此我们获得了一个非常快速的随机MP2(sMP 2)方法作为副产品。虽然在这里,我们考虑有限的系统与大的带隙在低温下的影响是可以忽略不计的,sGF 2形式主义是温度依赖性和一般性的,可以应用于有限或周期性的系统在有限的温度下的小间隙。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Entanglement measures and non-equilibrium dynamics of quantum many-body systems: a path integral approach
本文给出了一种路径积分形式,用于表示玻色(费米子)场中任意两个相干态之间的量子多体系统的密度矩阵的矩阵元.我们表明,这使我们能够表达几个纠缠措施的玻色子/费米子多体系统所描述的高斯行动的松原格林函数。我们应用这种形式主义来计算强耦合平均场论中存在和不存在阿贝尔和非阿贝尔合成规范场的情况下,强耦合区域中二维玻色-哈伯德模型的各种纠缠度量。此外,我们的方法提供了一种替代的形式主义,解决时间演化的量子多体系统,高斯行动,驱动出平衡,而不使用Keldysh技术。我们证明了这一点,通过推导出的返回概率和计数统计的几个运营商的一类可积模型表示的自由狄拉克费米子进行周期性的驱动器方面的元素的Floquet哈密顿。我们提供了一个详细的比较,我们的方法与早期的,相关的,用于类似的计算技术,讨论我们的结果的意义,并绘制出其他系统,我们的形式主义可以使用。
2020-06-16 cond-mat.str-el
Physical constraints on effective non-Hermitian systems
Dartmouth College(达特茅斯学院)
本文研究了非厄米特系统的物理约束,指出将反厄米特部分直接引入马斯巴拉格林函数的方法与标准框架不兼容,并通过伪厄米特量子力学描述了这些系统,同时分析了零温度分布函数和非厄米特系统的电磁响应。
2026-05-20 cond-mat.str-el quant-ph
Inhomogeneous spectral moment sum rules for the retarded Green function and self-energy of strongly correlated electrons or ultracold fermionic atoms in optical lattices
本文给出了费米子Falicov-Kimball或哈伯德模型描述的非均匀多体问题的谱矩和规则。这些局部求和规则允许任意的跳跃、位置能量和相互作用。它们可以被用来量化的准确性的非均匀多体问题的数值解,如强相关的多层器件,超冷原子在一个光晶格与陷阱电位,强相关的系统是无序的,或系统与非平凡的空间秩序,如电荷密度波或自旋密度波。我们还展示了谱矩和规则如何确定格林函数,自能和动力学平均场的渐近行为,当应用于动力学平均场论解的多体问题。特别是,我们详细说明了如何可以大大减少解决Falicov-Kimball模型所需的松原频率的数量,同时仍然保持高精度,我们勾画了如何将这些结果纳入赫希-费伊量子蒙特卡罗求解器的哈伯德(或更复杂)模型。由于非齐次问题的解决方案是显着更耗时比周期性系统,有效地使用这些总和规则可以提供一个戏剧性的速度在所需的计算时间来解决多体问题。我们还讨论了如何在非平衡的情况下,以及这些总和规则的行为,其中的哈密顿量具有明确的时间依赖性,由于驱动场或由于依赖于时间的变化的参数,如相互作用强度或起源的陷阱势。
2009-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Many-body perturbation expansions without diagrams. I. Normal states
基于玻色子/费米子对应的相互作用单粒子格林函数$G$用裸相互作用势$v$和非相互作用单粒子格林函数$G_0$的积和/行列式表示的精确微扰表达式,推导了自能$Σ$的四种递推微扰展开式.用$W$表示动态屏蔽相互作用势,这些微扰展开式在以下方面与$Σ$的微扰展开式相同:(i)自能图和$(v, G_0)$,(ii)$G$ -骨架自能图和$(v, G)$,(iii)$W$ -骨架自能图和$(W, G_0)$,以及(iv)$G$ -和$W$ -骨架自能图和$(W,G)$。对于$W$的计算,我们依赖于一个类似的精确微扰表达式的相互作用的两粒子格林函数$G_2$的$G$。从这个表达式中,我们推导出四个递归微扰展开的偏振函数$P$,必要的$W$的计算,这是类似于上述的$Σ$。本文所考虑的关联函数可以对应于基态,也可以对应于态的热系综。对于态的热系综,我们考虑了松原的瞬时形式主义和热场动力学(TFD)的实时形式主义。后者有利于直接计算动态相关函数。在附录中,我们应用本文提出的形式主义的哈伯德哈密顿自旋$\tfrac{1}{2}$费米子在任意$d$空间维度的晶格。在另外两个附录中,我们提出的方法和简短的程序,用于确定$ν$的阶图对应的扰动展开的$G$的$(v,G_0)$,和$Σ$的$(v,G_0)$和$(v,G)$的基础上的对称群$S_{2ν}$的元素的循环分解。
2021-08-24 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Ghost rotationally invariant slave-boson approach to response functions
National Chung Cheng University(中正大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Rutgers University(罗格斯大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);Flatiron Institute(弗莱提伦研究所)
本文提出gRISB理论下的有限温度高斯涨落形式,用于计算响应函数,在二维哈伯德模型中优于标准RISB和RPA,并恢复Kotliar-Ruckenstein响应,直接实频率计算避免数值延拓。
2026-10-08 cond-mat.str-el
Computation Kernel for Feynman Diagrams
本文提出一种将任意Feynman图转换为通用计算核的方法,通过投影单粒子Green函数实现问题无关的表示,适用于多体微扰理论,并通过低阶自能图验证了其有效性。
2025-11-03 cond-mat.str-el
Analytical investigation of singularities in two-particle irreducible vertex functions of the Hubbard atom
在关联电子系统的量子多体理论中,两粒子广义极化率及其不可约顶点函数起着重要的作用。他们作为基本的积木拼花形式主义,提供了一个灵活的计划,计算的光谱和响应函数。不可约顶点本身最近引起了越来越多的关注,因为这些函数中的意外分歧已经被确定。值得注意的是,这种奇异性已经出现在最简单的强相互作用系统之一:半满哈伯德模型(哈伯德原子)的原子极限。本文计算了Hubbard原子在所有散射通道中的所有两粒子不可约顶点函数以及完全不可约两粒子顶点的解析表达式。我们讨论了它们的发散性,并根据相应的广义可达性的特征值和特征向量对它们进行了分类。为了建立一个连接到最近发现的多值的确切的自能泛函$Σ[G]$,我们表明,已经近似类似于迭代微扰理论是足以捕捉,定性,发散结构的顶点功能。最后,我们表明,在无序的二元混合物模型中的本地化的分歧直接链接到单粒子松原格林函数的最小值。
2018-11-28 cond-mat.str-el
QAssemble: A Pure Python Package for Quantum Many-Body Theory
Konkuk University(建国大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学技术院);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);Nicolaus Copernicus University(尼古拉·哥白尼大学);The University of Texas at El Paso(德克萨斯大学埃尔帕索分校);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Rutgers University(罗格斯大学)
QAssemble通过面向对象架构实现多种量子多体方法,利用模块化设计提升代码清晰度和扩展性,验证了其在石墨烯电子结构和扩展Hund-Hubbard模型中的性能优势,达到传统方法60倍的加速效果。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A functional generalization of the field-theoretical renormalization group approach for the single-impurity Anderson model
我们应用场论重整化群(RG)方法的功能实现了两个循环的单杂质安德森模型。为了实现这一点,我们遵循类似于Vojta \emph{et al.} [Phys. Rev. Lett. \textbf{85},4940(2000)],其包括在重整化格林函数的松原频率空间中定义软紫外调节器。然后,我们着手推导分析和数值求解积分微分流方程的有效耦合和准粒子的重量,本模型,充分对待粒子粒子和粒子孔拼花图的相互作用和两个循环的自能反馈到他们的效果。我们表明,我们的结果正确地再现精确的数值重整化群数据弱到稍微温和的相互作用。这些结果是在良好的协议与其他功能Wilsonian RG工程可在文献中。由于场理论RG方法比威尔逊方法更容易在更高的环路上实现,因此本方法中的高阶计算可以进一步改善该模型在更强耦合下的结果。我们认为,目前的RG计划,因此可以提供一个可能的替代其他功能RG方法来描述电子相关性在这个模型。
2012-01-10 cond-mat.str-el
Many-body renormalisation of forces in f-electron materials
给出了动态平均场论在CASTEP \emph{ab-initio}程序中的实现.我们详细解释了DFT+DMFT的理论框架,我们证明了我们的实施与$f$壳层电子的三个强相关系统:$γ$ -铈,铈倍半氧化物Ce $_{2}$ O $_{3}$和碲化钐SmTe通过使用哈伯德我解算器。我们发现非常好的协议与以前的基准DFT+DMFT计算的铈化合物,而SmTe,这是从来没有在DFT+DMFT研究之前,据我们所知,我们表现出改进的协议与实验结构参数相比,LDA。我们的实现同样适用于规范守恒和超软赝势,我们将其应用到计算的总能量,体积模量,平衡体积和内力在两个铈化合物。在Ce $_{2}$ O $_{3}$中,我们报告了作用于不受晶胞对称性约束的坐标上的内力的急剧减少。这种减少是由多体效应引起的,只能在DMFT水平上捕获。此外,我们推导出另一种形式来处理高频尾巴的格林函数在松原频率求和。我们的治疗允许减少的偏见时,计算的相关能量和占领矩阵,以高精度。
2018-08-30 cond-mat.str-el
Euclidian crystals in many-body systems: breakdown of Goldstone's theorem
根据南武-戈德斯通定理,系统的全局连续对称性被平均场序参量自发破缺导致无质量戈德斯通玻色子的出现,也称为无隙戈德斯通模。下面证明,在最近提出的相互作用费米子的新的“欧几里德晶体”(量子有序)状态的情况下,可以违反定理,即Goldstone模式具有有限间隙{mukhin 2011}。当与量子序参量(QOP)的另一个特殊性质结合考虑时,这个结果可能导致重要的后果,最近发现:QOP的格林函数是有限的,并且沿着松原轴是周期性的,但是威克旋转到实频率的轴,沿着这个轴具有无限周期性的\it{second order poles}“链”{mukhin 2011}。QOP的这种性质导致了一个显著的物理结果:\it{QOP does not scatter anything in Minkowski world}!因此,本理论,我们相信,可以自然地表明,两种效果:“隐藏的顺序”揭示在ARPES光谱的费米激发和“中子共振”功能在有限频率的磁(玻色子)激发光谱中轻空穴掺杂的铜氧化物,可能是新兴的指纹的欧几里德晶体状态。描述了最近预测的“电磁欧几里德晶体”{mukhin,fistul 2013}在超导谐振器中通过电磁场耦合的约瑟夫森结阵列中的非经典声子态形式的QOP自洽解的特殊表现。它表明,它可能构成一个稳定的系统状态,对于一个特定的量子无序模型,存在于量子无序强度的临界值所界定的经典光子凝聚体的稳定域内…
2013-07-11 cond-mat.str-el