Efficient simulation of open quantum systems coupled to a fermionic bath
利用正交多项式算法（fTEDOPA），给出并分析了费米子时间演化密度矩阵，该方法可以精确地数值模拟耦合到费米子环境中的开放量子系统.该方法允许模拟具有任意谱密度的开放量子系统在零温度或有限温度下的时间演化，具有可控和经认证的误差。我们证明了该方法对模拟典型的费米开放量子系统，包括共振能级模型和量子点耦合到杂质和模拟迄今难以解决的问题，在量子输运的有效性。此外，我们证明了显着的效率增益的计算成本进行模拟的海森堡图片。最后，我们比较了不同的方法来模拟有限温度的情况下，并提供这些方法之间的选择准则。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Na4Ir3O8 as a 3D spin liquid with fermionic spinons
研究了超原子格点上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的自旋液态。我们根据对称性对通量态进行了分类和研究。将此模型应用于Na_4 Ir_3 O_8，我们提出高温态可以用自旋费米面来描述，它在20 K以下形成一个线节点对态.根据晶格对称性破坏反转，讨论了可能的自旋单重态和自旋三重态混合配对态。
2008-11-05 cond-mat.str-el
A linear response framework for simulating bosonic and fermionic correlation functions illustrated on quantum computers
响应函数是物理学的一个基本方面;它们代表了实验观测和基础量子多体状态之间的联系。然而，这种联系往往是低估，作为莱曼形式主义获得响应函数的线性响应没有直接联系的实验。在量子计算的背景下，通过使用线性响应框架，我们通过使实验成为量子模拟不可分割的一部分来恢复这种联系。这种方法可以是频率和动量选择性的，避免了对可以直接测量的算子的限制，并且是无辅助的。作为响应函数的典型例子，我们证明了玻色子格林函数和费米子格林函数都可以得到，并将这些思想应用于ibm_auckland上的电荷密度波材料的研究。线性响应方法为使用量子计算机研究物理和化学系统提供了一个强大的框架。它还提供了新的范例计算响应函数的经典计算机。
2023-02-20 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Simulation of fermionic lattice models in two dimensions with Projected Entangled-Pair States: Next-nearest neighbor Hamiltonians
在最近的贡献[Phys.Rev.B81，165104（2010）]中，使用费米子投射纠缠对态（PEPS）来近似自由和相互作用的无自旋费米子模型以及$t$ - $J$模型的基态。本文重新审视这三个模型的存在下，一个额外的次最近的跳跃幅度的哈密顿量。首先，我们解释如何考虑次近邻哈密顿项的费米PEPS算法的背景下，基于模拟时间演化。然后，我们提出了基准计算的三种模型的费米子，并比较分析，平均场和变分蒙特卡罗结果，分别我们的结果。与以前的计算限制最近的邻居哈密顿一致，我们系统地获得更准确的（或更好的收敛）的结果有间隙的相位比无间隙的。
2011-02-09 cond-mat.str-el
Simulating the two-dimensional $t-J$ model at finite doping with neural quantum states
本文提出Gutzwiller投影隐藏费米子行列式态（G-HFDS）模拟$t-J$模型，在$10\ imes10$格点上以远少参数达到MPS精度，揭示掺杂下磁极化子演化与费米面特征。
2025-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent mode and bound states in single-component one-dimensional lattice fermionic systems
我们研究了一维单组分费米链在吸引相互作用下束缚态的形成。由密度矩阵重整化群（DMRG）计算的相图不仅显示了成对费米子超流体（对相）和费米子三重态液体（三重态相），而且还显示了具有两个无隙模的相。我们发现，后者相描述的2组分Tomonaga-Luttinger液体（TLL）理论，由一个带电和一个中性模式。我们认为，基于我们的数值数据，单，对，和trion阶段的后代的2分量TLL理论。我们推测这些阶段之间的相变的性质。
2019-11-08 cond-mat.str-el
Proposal of realizing the Sachdev-Ye-Kitaev model from a Kitaev Spin Chain
本研究提出在Kitaev自旋链中实现SYK模型的方案，通过微扰相互作用解除马约拉纳零模简并得到有效SYK相互作用，证明可借助自旋算符近似模拟马约拉纳费米子的OTOC，为纯玻色系统模拟费米型SYK模型及相关物理提供新途径。
2024-12-12 cond-mat.str-el
Paired parton quantum Hall states: a coupled wire construction
分数量子霍尔态是存在于半满电子朗道能级中的不可压缩非阿贝尔拓扑流体，其中存在平衡的电子和空穴布居。它们产生半积分量子霍尔平台，将整数量子霍尔（IQH）状态之间的临界跃迁分开。另一方面，也有阿贝尔量子H态，如Laughlin态，可以理解使用部分子，这是费米子的电子division. In本文中，我们提出了一个新的家庭的不可压缩的配对部分子量子H态填充$ν=1/6$（模1），出现在IQH状态和阿贝尔量子H态填充$ν=1/3$（模1）之间的临界跃迁。这些成对的部分子态起源于一个半充满的部分子朗道能级，其中有等量的部分子和空穴。它们一般支持伊辛类任意子准粒子激发，并携带非阿贝尔Pfronan拓扑序（TO）的部分子。我们证明了这些配对部分子状态的原则存在使用精确可解的相互作用的电子线阵列下的磁场。此外，我们还建立了部分子的粒子-空穴（PH）对称性的新概念，并将PH对称的部分子PfnanTO与三维分数拓扑绝缘体的带隙对称面TO联系起来.
2018-12-04 cond-mat.str-el
Non-linear quantum-classical scheme to simulate non-equilibrium strongly correlated fermionic many-body dynamics
提出了一个非线性的量子-经典混合方案，用于模拟热力学极限下Bethe晶格中由哈伯德模型描述的强关联费米子的非平衡动力学.我们的方案实现了非平衡态动态场论（DMFT），并使用一个数字量子模拟器来解决量子杂质问题，其参数通过经典计算的反馈回路迭代到自洽性，其中量子门误差可以部分地解释。我们分析了一个例子的情况下，该计划的性能。
2016-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Topological transitions of gapless paired states in mixed-geometry lattices
我们提出了一个混合几何系统的费米子物种选择性地限制在不同的几何晶格。我们研究如何这种不对称性可以导致异国情调的多带费米子配对的蜂窝和三角晶格的一个例子系统。在零温下，我们发现了一个丰富的带间配对相图，其中有带隙和无带隙激发。我们发现蜂窝晶格对成对态的双带贡献有助于稳定具有一个或两个费米面的无带隙相。我们还表明，费米表面拓扑结构进一步划分的无隙相之间的系统进行密度驱动的Lifshitz转变的子类。
2013-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exotic paired phases in ladders with spin-dependent hopping
当受到各向异性自旋相关跳跃时，二维（2D）中的费米子可能会在{ \it非极化}混合物中产生不寻常的成对态，这些混合物可以表现为非费米液体。一种可能性是一个完全成对的状态，其中库珀对保持非凝聚状态，并有一个费米子激发的间隙。这样的“库珀对玻色金属”相在动量空间中应该有一个奇异的玻色表面。正如在2D玻色子跳跃与令人沮丧的环交换相互作用的背景下所展示的那样，当放在梯子几何上时，类似的玻色金属相具有一组准1D下降态。本文利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了具有自旋相关跳跃的两腿梯形吸引哈伯德模型.在我们的设置中，一个自旋物种优先沿腿的方向移动，而另一个这样做沿横档方向。我们发现令人信服的证据存在一个新的库珀对玻色金属相在中间耦合的相图的区域。我们进一步探讨了这个模型的相图作为跳跃各向异性，密度和相互作用强度的函数，找到一个传统的超流相，以及一个阶段的配对库珀对与d波对称，类似的硬核玻色子与环交换模型中发现的。我们认为，在自旋相关的光晶格上用冷费米气体模拟这种模型是实现奇异量子态的一个有希望的方向。
2010-07-29 cond-mat.str-el
Stripes and the Emergence of Charge $π$-phase Shifts in Isotropically Paired Systems
本文通过数值研究硬核玻色子梯子模型，揭示条纹形成导致电荷序π相位移动并抑制超流，而涨落条纹可与超流共存，证明静态条纹与配对不相容。
2024-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Embedding Paired Free-Fermion Gaussian States into Gutzwiller-Projected Bardeen--Cooper--Schrieffer Wave Functions
Sophia University（上智大学）
该研究以一维横场伊辛模型为例，将特定配对费米子高斯态嵌入投影BCS波函数，为不可积模型的变分蒙特卡罗研究提供可控初始态。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fermionic approach to variational quantum simulation of Kitaev spin models
我们使用变分量子本征求解器（VQE）来模拟Kitaev自旋模型与可积性破缺微扰，特别侧重于蜂窝和正方形八边形晶格。这些模型是众所周知的，通过映射到自由费米子，在一定的参数范围内是精确可解的。我们使用经典的模拟，探索一种新的变分animator，利用这种费米表示，并能够表示在可解极限的确切的基态。我们还证明，这种ananalgesia可以扩展到超过这个限制，以提供良好的精度相比，其他VQE方法。在某些情况下，这种费米子表示是有利的，因为它将执行模拟所需的量子位数减少了两倍。我们还评论了我们的结果在量子计算机上模拟非阿贝尔任意子的影响。
2022-04-11 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum many-body dynamics for fermionic t-J model simulated with atom arrays
International Center for Quantum Materials and School of Physics, Peking University（北京大学量子材料中心与物理学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子学院）
本文提出利用原子阵列实现高度可调的扩展t-J模型，探索大J/t极限下的量子多体动力学，预测了由本地量子纠缠引发的多体自锁效应，为研究奇特量子多体物理提供了新途径。
2025-07-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Paired chiral spin liquid with a Fermi surface in S=1 model on the triangular lattice
受Ba_3NiSb_2O_9最近实验的启发，我们研究了三角晶格上自旋S=1的海森堡模型可能的量子自旋液体基态.我们用变分蒙特卡罗方法计算了微观自旋液体波函数的能量，其中自旋由三种费米子自旋算符表示。这些能量与各种竞争的三个子晶格有序状态的能量进行了比较。我们的方法表明，具有双二次项和单离子各向异性的反铁磁海森堡模型不存在低温自旋液相。然而，对于具有足够强的环交换项的SU（3）不变量模型，我们发现了一个成对的手性量子自旋液体，其费米表面是由非受限的自旋子组成的，它对我们考虑的所有类型的有序模式都是稳定的。我们讨论了这种奇异的自旋液体状态的物理与最近的实验，并提出了新的方法来测试这种情况。
2012-12-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pi-phases in balanced fermionic superfluids on spin-dependent optical lattices
本文研究了一维超冷费米子的平衡双组分系统，系统中的两个组分具有相互吸引作用，且两个组分具有相反符号的自旋相关的光晶格势。我们发现不同类型的调制配对序参量，这是概念上类似的超导铁磁体异质结构的π相讨论的状态。增加晶格深度诱导不同宇称的状态之间的急剧转变。虽然序参量振荡的起源类似于具有自旋不平衡的成对状态的FFLO相位，但是当前系统对于相位分离本质上是稳定的。我们讨论了创建和探测这些新的阶段的实验要求。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Efficiently preparing chiral states via fermionic cooling on bosonic quantum hardware
本文提出一种利用模拟浴绝热冷却的协议，在玻色子量子硬件上高效制备费米子哈密顿量的低能态，实现线性冷却速率，并能制备Kitaev模型的手性拓扑相，且抗噪声。
2025-03-30 cond-mat.str-el quant-ph
Excitations with projected entangled pair states using the corner transfer matrix method
我们提出了一个扩展的框架，用于模拟强关联量子多体基态上的单准粒子或集体激发，使用无限投影纠缠对态，张量网络模拟二维波函数在热力学极限。我们的方法进行了系统的本地扰动状态的总和，以获得本地化的动量空间中的激发本征态，使用角转移矩阵方法，并推广到任意单位细胞大小的框架，实施全球阿贝尔对称性和费米子系统。几个测试用例的结果，包括横向伊辛模型，自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型和自由费米子模型，证明该方法的能力，以准确地捕捉分散体。我们还提供了深入了解的性质，在$k=(π,0)$点的海森堡模型的激发。
2020-05-06 cond-mat.str-el
Unveiling Correlated Two-dimensional Topological Insulators through Fermionic Tensor Network States -- Classification, Edge Theories and Variational Wavefunctions
本文提出费米子张量网络态框架，通过张量方程、边缘理论与量子反常分类二维非手性拓扑绝缘体，并构造通用变分波函数。
2024-08-18 cond-mat.str-el
Luttinger liquid of polarons in one-dimensional boson-fermion mixtures
本文利用玻色化方法研究了一维光晶格中玻色原子和费米子原子混合体系的量子相位。相图可以用极化子来理解，极化子对应于被其他原子种类的屏蔽云“修饰”的原子。对于单一物种的费米子和玻色子原子的混合物，我们发现一个电荷密度波相，费米子配对相，和相分离的制度。对于两种费米子原子和一种玻色子原子的混合物，我们得到自旋和电荷密度波相，维格纳晶体相，单重态和三重态的费米子配对，和相分离制度。建立了极化子的Luttinger液体描述和正则极化子变换之间的等价性，并讨论了检测所产生的量子相位的技术。
2004-01-23 cond-mat.str-el quant-ph
Simulating the Fermi-Hubbard model with long-range hopping on a quantum computer
本文在量子计算机上利用VQE、qEOM和乘积公式方法模拟含次近邻跳跃的半填充费米-哈伯德模型，在L=6周期链上计算电荷隙、自旋隙、谱函数和自旋动态关联，并给出不同量子硬件连接下的门数量标度。
2024-10-10 cond-mat.str-el quant-ph
Gauge-covariant projected entangled paired states for interacting systems in a magnetic field
Ghent University（根特大学）；University of Kent（肯特大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
本文提出一种具有虚拟磁通量张量模式的投影纠缠对态波函数，其物理期望值在构造上具有平移不变性，从而在不考虑扩展磁单元格的情况下模拟均匀磁场中的相互作用多体系统。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Terminable Transitions in a Topological Fermionic Ladder
本文证明费米子梯中的 D-Mott 与 S-Mott 相是同一拓扑相的两个侧面，其相变可终结，并可通过相互作用调节相变阶数，结合 VUMPS、DMRG 数值计算与场论分析揭示了这一现象。
2024-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of Topological Fermi Liquid from a Strongly Correlated Bosonic System in Optical Superlattices
最近的量子简并气体实验为在光晶格中模拟强关联电子系统提供了机会。它可能会揭示凝聚态物理中一些长期存在的谜题，比如困扰人们二十多年的铜酸盐高温超导性的本质。人们认为二维费米子哈伯德模型，或称t-J模型，包含了解决这个问题的关键;但揭开强相互作用费米子系统之谜的难度也是公认的。作为替代，本文系统地分析了光学超晶格中玻色t-J模型在单元填充附近的性质。特别是，我们显示了一个奇怪的拓扑费米液体费米表面从一个纯粹的玻色子系统的出现。我们还讨论了在超冷原子实验中观察到这些现象的可能性。这一结果可能对高T_{c}超导性的起源提供一些重要的见解。
2009-02-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Simulating 2+1D Lattice Quantum Electrodynamics at Finite Density with Neural Flow Wavefunctions
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions（美国国家科学基金会人工智能与基础交互研究所）；Harvard University（哈佛大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
提出了一种神经流波函数-规范-费米子流网络，并利用它模拟了具有有限密度动力学费米子的2+ 1维晶格紧致量子电动力学。该规范场由一个神经网络表示，该神经网络参数化一个离散化的基于流的振幅变换，而费米子符号结构由一个神经网络回流表示。该方法直接表示$U(1)$的自由度，没有任何截断，服从高斯定律的建设，样本自回归避免任何平衡时间，变分模拟规范费米子系统的符号问题准确。在这个模型中，我们研究了在不同的费米子密度和跳跃状态下的禁闭和弦断裂现象。我们研究了零密度下电荷晶体相到真空相的相变，观察到了有限密度下磁相互作用下的相分离和净电荷穿透阻挡效应。此外，我们还研究了由于费米子的动能与规范场的磁能之间的竞争效应而引起的磁相变。用我们的方法，我们进一步注意到一个连续的$U(1)$系统和一个有限截断之间的相变顺序的电势差。我们最先进的神经网络方法开辟了新的可能性，研究不同的规范理论耦合到更高维度的动态物质。
2022-12-14 cond-mat.str-el cs.LG hep-lat
