Quantum adiabatic theorem for chemical reactions and systems with time-dependent orthogonalization
证明了一个含时正交化和不含时正交化的量子绝热定理，该定理可用于理解化学反应活化能的起源。进一步的证明也发展了振荡的Schwinger哈密顿量，以建立内部（由于依赖于时间的本征函数）和外部（由于依赖于时间的哈密顿量）的时间尺度之间的关系。我们证明了这种关系需要作为一个独立的量子绝热近似准则。我们给出了四个例子，包括基于自旋1/2两能级系统的逻辑论述，以解决有隙和无隙（由于能级交叉）系统，以及理解这个定理如何允许人们研究动力学系统，如化学反应。
2011-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Universal entanglement signatures of foliated fracton phases
分形模型表现出各种奇异的性质，并超越了传统的框架间隙拓扑秩序。在以前的工作中，我们通过允许在有间隙的三维模型之间的绝热演化中添加有间隙的二维资源层，将有间隙的相位的概念推广到叶状分形子相位。此外，我们还证明了X-cube模型是其中一个相的不动点。在本文中，根据这个定义，我们寻找这样的相位保持不变的整个阶段的普遍性质。我们提出了多体纠缠量，推广了为传统拓扑相设计的拓扑纠缠熵的建议。我们提出的论点，这些数量的普遍性，并表明，他们达到非零常数值在非平凡的叶状分形阶段。
2019-01-07 cond-mat.str-el quant-ph
Random Phase Approximation for gapped systems: role of vertex corrections and applicability of the constrained random phase approximation
相互作用电子的多体理论提出了一个本质上困难的问题，需要简化假设。为了确定库仑相互作用的电子屏蔽性质，随机相位近似（RPA）提供了这样的简化。在这里，我们明确表明，这种近似是合理的能带结构具有相当大的带隙。这是当负责屏蔽的电子状态在能量上远离费米能级时，这相当于这些状态的短电子传播长度。RPA包含的图表中，经典的库仑相互作用涵盖了所有的距离，而忽略的顶点校正涉及量子隧穿通过带隙形成的障碍。我们的电子-电子相互作用的分析提供了一个真实的空间模拟Migdal的定理的顶点修正在电子-声子问题的小。一个重要的应用是越来越多地使用约束随机相位近似（cRPA）计算有效的相互作用。我们发现，他们使用的Kohn-Sham能量已经占主导地位的本地（激子）的顶点校正绝缘体。
2021-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect as a signature of quantum level-crossing for a spin-gapped system
近年来，反铁磁（AFM）低维自旋系统的磁热效应（MCE）研究揭示了在外加磁场作用下，系统的基态交叉特性。在此，通过MCE研究，我们已经探讨了一个这样的自旋系统：NH4CuPO4.H2O（NCP），AFM自旋1/2二聚体的场诱导量子能级交叉特性。实验磁化和比热数据，并已被用来评估熵，磁能和磁热性能的数据。我们观察到磁格吕奈森参数在水平交叉场B_C上的符号变化。在温度-磁场平面上追踪等熵曲线，观察到低温下的绝热冷却。通过MCE分析解释的NCP能级交叉特征与磁化和比热数据的观测结果一致。
2020-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Quadratic XY-anisotropy correction to the spontaneous staggered magnetization of the gapped XYZ spin-$1/2$ chain
Center of Mathematics, Computing, and Cognition, Federal University of ABC（ABC联邦大学数学、计算与认知中心）
本研究推导了带能隙XYZ自旋-1/2链自发交错磁化对XY各向异性的二次响应系数闭式，经微扰计算与无限DMRG验证，明确了其性质与渐近行为。
2026-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Classification of Thouless pumps with non-invertible symmetries and implications for Floquet phases
该研究针对一维系统的保对称性动力学，通过模范畴自等价群分类了带非可逆对称性的Thouless泵，构造了对应格点模型的泵算符与Floquet驱动，并给出满足Onsager代数时的Floquet相图解析解，为两类物理对象的普遍关联提供了路径。
2025-10-02 cond-mat.str-el quant-ph
Negativity spectrum in 1D gapped phases of matter
我们研究了带隙一维模型中两个相邻区域的部分转置谱（负性谱）。我们发现，在大区域的限制下，负能谱完全由二体系统的纠缠谱重构。我们利用这一结果在XXZ自旋链，其中的纠缠谱是已知的角转移矩阵的装置。我们发现负能谱能级是等间距的，其间距是纠缠谱的一半。此外，谱的简并由优雅的组合公式来描述，这些公式与整数划分的计数有关。我们还得到了负谱的渐近分布。我们提供了精确的结果的对数负性和部分转置的时刻。它们在极限$Δ\to1^+$中表现出不寻常的标度修正，修正指数与Rényi熵相同。
2017-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Near-adiabatic parameter changes in correlated systems: Influence of the ramp protocol on the excitation energy
本文用非平衡动力学平均场论研究Falicov-Kimball模型中跳跃参数慢变时的激发能。激发能在长斜坡时间内代数地消失，其指数取决于斜坡是否发生在金属相内、绝缘相内或跨越Mott转变线。对于金属或绝缘相内的斜坡，指数与小斜坡的微扰分析一致。微扰表达式相当普遍地表明，指数显式地依赖于系统在初始状态下的频谱和斜坡协议的平滑性。这解释了无间隙的性质上不同的行为（例如，金属的）和有间隙的（例如，莫特绝缘）系统。对于带隙系统，激发能的渐近行为仅取决于斜坡协议，并且对于更平滑的斜坡，其衰减变得更快。对于无间隙系统和足够光滑的斜坡，渐近是斜坡无关的，只依赖于系统的内禀谱。然而，如果斜坡不够平滑，则无法观察到内在行为。这与费米哈伯德模型中的小相互作用的斜坡有关，其中由于在开始和结束时的扭结，对于线性斜坡不能观察到激发能的固有立方衰减。
2009-11-06 cond-mat.str-el
Adiabatic paths of Hamiltonians, symmetries of topological order, and automorphism codes
最近的“蜂窝码”是一个容错量子存储器定义的一个序列的检查，实现了一个非平凡的自同构的环面代码。我们认为，一个一般的框架来理解这个代码是考虑连续绝热路径的间隙哈密顿，我们给出了一个详细的描述的基本组和第二和第三同伦群的这个空间在两个空间维度。这样一条路的一个单圈可以实现该哈密尔顿算子的拓扑序的某种自同构。我们构造这样的路径的任意自同构的二维双拓扑序。然后，实现这一点的情况下，环面代码，我们把这个路径回到一个序列的检查，构建一个自同构代码密切相关的蜂窝代码。
2022-04-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Adiabatic continuity, wavefunction overlap and topological phase transitions
本文研究了带隙量子系统中波函数重叠与绝热连续性的关系。我们发现，对于两个带绝缘体，标量函数可以定义在动量空间中，这两个绝缘体中的布洛赫态之间的波函数重叠的特点。如果布里渊区中所有动量点的重叠都不为零，则这两个绝缘体是螺旋连接的，即我们可以将一个绝缘体平滑地变形为另一个绝缘体，而不会关闭带隙。此外，我们还进一步证明了这种绝热路径保持了绝缘体的所有对称性。这种绝热路径的存在意味着两个波函数非零重叠的绝缘体属于同一个拓扑相。绝热连续性和波函数重叠之间的这种关系可以进一步推广到关联系统。在热力学极限下，由于正交性突变的存在，广义关系式不能用于一般多体系统的研究。然而，对于某些相互作用系统（例如，量子霍尔系统），量子波函数重叠可以用于区分不同的量子态。实验的影响进行了讨论。
2016-09-01 cond-mat.str-el
Adiabatic Perturbation Theory and Geometry of Periodically-Driven Systems
我们给出了一个系统的绝热定理和领先的非绝热修正的驱动（Floquet）系统。这些修正有两个来源：（i）传统的来源于逐渐变化的Floquet哈密顿量和（ii）来源于改变微动算子的修正。这些修正共同给予霍尔型线性响应的非频闪（时间平均）的可观测量允许一个测量的Berry曲率和陈数相关的Floquet哈密顿量，从而将这些概念扩展到磁驱动的多体系统。非零的Floquet Chern数允许实现无噪声能量泵，其中可以以驱动频率的离散单位向系统动态地添加能量。我们讨论了Floquet绝热微扰理论（FAPT）的有效性，使用五种不同的模型，包括线性和非线性的少和多粒子系统。我们认为，在相互作用的系统中，即使在稳定的高频制度，FAPT打破了超慢的斜坡率，由于避免交叉的光子共振，而不是捕获的逆频率扩展，导致一个反直觉的更强的加热在较慢的斜坡率。然而，在斜坡率的大窗口被证明存在的相互作用的驱动系统的物理是很好地捕捉FAPT。
2017-07-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Automorphic Equivalence within Gapped Phases of Quantum Lattice Systems
量子自旋系统的带隙基态在物理学文献中被称为“同相”，如果存在一族哈密顿量H（s），有限范围的相互作用连续地依赖于$s \in [0,1]$，使得对于每个$s$，H（s）在其基态之上具有非零的带隙，并且两个初始态分别是H（0）和H（1）的基态。在这项工作中，我们给出了精确的条件下，任何两个带隙基态的一个给定的量子自旋系统，“属于同一阶段”是自同构等价的，并表明这种等价性可以实现为一个流产生的$s$依赖的相互作用，衰减速度比任何幂律（事实上，几乎指数）。流构造使用Hastings的“准绝热演化”技术，其中我们给出了一个证明扩展到无限维希尔伯特空间。此外，我们还得到了关于具有准局域结构的量子系统动力学扰动效应的局域性的一般结果，并证明了连接处于同一相位的带隙基态的{ \em谱流}满足Lieb-Robinson界.结果表明，在热力学极限下，谱流收敛于无限自旋系统的准定域观测量代数的自同构的余圈。这证明了在模型$H(s), 0\leq s\leq 1$曲线上基态相结构是保持不变的。
2011-02-11 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Impact of gapped spin-orbit excitons on low energy pseudospin exchange interactions
本文研究了带隙自旋轨道激子对低能赝自旋-1/2交换相互作用的修正，通过高阶微扰理论和Schrieffer-Wolff变换提取修正，发现其可重整化Heisenberg和Ising各向异性并诱导Kitaev-Γ耦合，相关物理现象在钴酸盐和锇酸盐实验中得到印证。
2023-03-07 cond-mat.str-el
Quantum critical scaling of gapped phases in nodal-line semimetals
研究了具有线性带交叉的三维半金属中短程相互作用的影响。我们分析的带隙不稳定性的电荷，自旋和超导通道使用威尔逊重整化群框架的汤川理论，采用大量的费米子口味$N_{f}$的分析控制。我们获得了稳定的非平凡不动点，并提供了一个统一的描述的临界指数的序参量组件$N_{b}$系统的顺序$1/N_{f}$的数量方面的顺序转变。我们表明，在所有情况下，在一个循环的动力学指数z = 1，而$1/N_{f}$纠正各种指数遵循的玻色子领域的异常尺寸。
2020-02-25 cond-mat.str-el
Anomalous relaxation and the high-temperature structure factor of XXZ spin chains
我们计算XXZ自旋链的自旋结构因子在海森堡和间隙（伊辛）制度在高温极限非零磁化，广义流体力学的框架内，包括扩散修正。结构因子显示了在带隙相的时间尺度的层次，由于$s$ -自旋磁振子束缚态（“弦”）的各种大小。虽然短弦的运动是弹道式的，但长弦的运动主要是扩散式的，这是它们与短弦碰撞的结果。这些影响之间的相互作用引起的自旋结构因子的异常幂律衰减，与连续变化的指数，在任何固定的间隔在后期的时间限制。我们阐明交叉扩散（在有间隙的阶段）和超扩散（在各向同性点）的半填充极限。我们通过广泛的矩阵乘积运算验证了我们的结果。
2019-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Flat bands and $Z_2$ topological phases in a non-Abelian kagome lattice
我们引入了一个同时具有时间反演和反转对称性的非阿贝尔kagome晶格模型，并研究了该模型的平带物理和拓扑相。由于时间反演和反演对称性的共存，能带由三个双简并带组成，其能量和存在平坦带的条件可以解析地获得，允许我们相对于其他两个色散带从顶部到中间，然后到底部的三个带调谐平坦带。我们进一步研究了该模型的带隙相，并表明它们属于同一个相位，因为带隙仅在参数空间的离散点处闭合，使得任何两个带隙相都是相互连接的，而不会闭合带隙。利用基于时间反演对称性和宇称特性的Pfronan方法，我们计算了体拓扑不变量，证明了唯一的带隙相位属于$Z_2$量子自旋Hall相位，并通过边缘态计算进一步证实了这一点.
2020-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
The one-dimensional Holstein model revisited
我们分析了一维Holstein模型在半填充时的全局基态（量子）相图，它是电子-声子耦合强度（由声子诱导吸引强度$U$表示）和声子频率$ω_0$的函数。除了重新分析各种渐近制度，我们进行了密度矩阵重整化群模拟，以纠正以前的推论有关的反绝热（大$ω_0$）和强耦合（大$U$）制度。有两个不同的阶段-一个完全带隙的相称电荷密度波和自旋带隙的Luther-Emery阶段与无带隙的电荷模式-由相边界分开，其形状反映了弱耦合和强耦合极限中不同的微观物理。
2022-09-23 cond-mat.str-el
Full-bandwidth Eliashberg theory of superconductivity beyond Migdal's approximation
通过在电子自能中充分考虑第一顶点修正，我们求解了声子介导超导的各向异性、全带宽和非绝热Eliashberg方程.对于一个单带模型系统，在这里没有进一步的近似，数值求解非绝热方程。我们比较的结果，我们得到的绝热全带宽，以及费米面限制Eliashberg理论计算。我们发现，非绝热贡献的超导能隙可以是积极的，消极的或可以忽略不计，这取决于所考虑的系统的维数，非绝热的程度，和耦合强度。我们进一步研究了非绝热效应对相变温度和电子-声子耦合常数的影响。我们的处理强调了克服先前采用的近似方法在估计顶点修正对超导性的影响时的重要性，并开辟了一条系统研究高- $T_c$、平带和低载流子密度超导体等系统中的顶点修正效应的途径。
2020-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dissipationless Phonon Hall Viscosity
我们研究了具有带隙时间反演对称性破缺电子态的晶体的声学声子响应。声子有效作用量一般可获得无耗散的“霍尔”粘滞，它由电子波函数的绝热Berry曲率决定。该霍尔粘度赋予系统特征频率ω_v;对于频率为ω的声学声子，它使声子谱移动了（ω/ω_v）^2阶，并将相对振幅比为ω/ω_v、相移为+/- π/2的纵向和横向声学声子混合到ω/ω_v的最低阶。我们研究了几个例子，包括整数量子霍尔态、Hg_{1-y} Mn_{y} Te量子阱中的量子反常霍尔态和p_x + ipy超导体的平均场模型。我们讨论的情况下，声学声子的响应是直接相关的引力响应，其中惊人的预测已经作出。当电子-声子系统被视为一个整体时，这提供了一个例子，其中戈德斯通模式的测量可以作为系统的带隙扇区的波函数的绝热曲率的探针。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-adiabatic time-dependent density functional theory of the impurity resistivity of metals
利用含时密度泛函理论推导了含杂质金属直流电阻率的一个新的形式精确表达式。这个表达式充分考虑了电子-电子相互作用的动力学。修正传统的$T$矩阵（相移）理论内处理的非均匀粘性电子液体的流体力学。作为第一个应用程序，我们提出了计算铝的剩余电阻率作为杂质的原子序数的函数。我们表明，列入多体修正大大提高了理论和实验之间的协议。
2013-02-26 cond-mat.str-el
The small polaron crossover: comparison between exact results and vertex correction approximation
本文用精确计算和自洽计算的方法研究了Holstein单电子模型中准自由电子到小极化子的过渡问题。结果表明，当强耦合条件和多声子条件都满足时，在参数空间的绝热区和反绝热区会产生不同的相关耦合常数。我们还表明，通过包括第一电子-声子顶点校正获得的自洽计算得到准确的结果，在一个相当大的区域的相图以及分离的极化交叉。
1998-10-01 cond-mat.str-el
Identification of gapless phases by a twisting operator
本研究提出具有SO(3)自旋旋转对称性的自旋链有能隙的必要条件，证明有能隙体系基态为自旋单态且扭转算符期望值渐近趋于1，通过数值模拟验证，为识别无能隙相提供高效新方法。
2025-09-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum adiabatic polarons by translationally invariant perturbation theory
本文将量子不变的图解量子微扰理论（TPT）应用于一维晶格上的极化子问题，模型采用Holstein哈密顿量，声子频率ω 0，电子跳跃t和电子-声子耦合常数g。除了先前已知的二阶项外，还精确地计算了间歇加入电子的四阶自能图。当电子自陷和平移变为绝热时，对极化子基态能量的相应二次和四次修正在t/omega 0>1（g/omega 0 ~（t/omega 0）^{1/4}）时变得相当。相应的非绝热/绝热交叉发生时，极化子宽度是大的，即晶格粗化可以忽略不计。通过考虑高阶自能图的标度性质，将这一结果推广到（t/ω 0）^{1/2}>g/ω 0>（t/ω 0）^{1/4}>1的范围.计算结果表明，极化子的基态能量、宽度和有效质量与传统的对称性破缺结果一致，并考虑了运动学修正。电子在经典自洽的局域位移势中的朗道自陷、经典平移Goldstone模对平移对称性的恢复以及极化子平移坐标的量子化都包含在一个从一开始就不变性的量子理论中。
2006-07-27 cond-mat.str-el
$Z_Q$ Topological Invariants for Polyacetylene, Kagome and Pyrochlore lattices
对$d$ -维（$Q=d+1$）中的带隙电子系统定义了由量子化Berry相位构成的绝热$Z_Q$不变量.该系列包括聚乙炔、可果美和烧绿石晶格，分别用于$d=1,2$和3。不变量是量子$Q$ -多聚体序参量，通过多聚化来表征拓扑相变。该分数量化由全局$Z_Q$等价性保护。对于手征对称情形，也给出了$Z_2$ -不变量的拓扑形式。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian adiabatic statistics and Hall viscosity in quantum Hall states and p_x+ip_y paired superfluids
单朗道能级分数量子霍尔态的许多试探波函数是由取自某些共形场论的称为共形块的函数给出的。此外，二维费米子的某些成对态，如p_x+ip_y态，在长距离处也可简化为这样的形式。在这里，我们研究绝热输运的多粒子试探波函数使用的方法，从二维场论。一个上下文是计算广泛分离的准空穴的统计，这已被预测为在各种情况下是非阿贝尔的。在参数空间中，围绕一个闭合环的绝热输运产生的贝里相位或矩阵（完整性）与在粒子坐标保持固定的情况下围绕同一个环的解析延拓的效果（单值性）相同，只要试函数在参数中是标准正交的和全纯的，使得贝里矢量势（或连接）为零。我们表明，这是配对状态（包括摩尔-里德量子霍尔态）的情况下（一个简单的面积项），并提出了一般条件，它持有其他审判状态（如读取-Rezayi系列）。我们认为，审判状态的基础上非酉共形场论不描述一个间隙的拓扑相位，至少在许多情况下。通过考虑绝热变化的环的纵横比，我们计算的霍尔粘度，一个非耗散的粘性系数类似于霍尔电导率，成对的状态，劳克林状态，和更一般的量子霍尔状态。霍尔粘度是拓扑相内的不变量，并且通常与基态中的“共形自旋密度”成比例。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
