Matrix Product States for dynamical simulation of infinite chains
提出了一种基于张量网络横向收缩计算无限长链的基态性质和时间演化的新方法。该方法不需要有限尺寸外推,避免了显式截断键尺寸沿演变。通过在收缩之前在时间方向上折叠网络,与时间相关的期望值和动态关联函数可以在比任何先前方法长得多的演化时间之后计算。此外,我们提出的算法可以用于研究一些非不变的无限链,包括杂质模型。
2009-05-27 cond-mat.str-el quant-ph
Boundary driven $XYZ$ chain: Exact inhomogeneous triangular matrix product ansatz
我们构造了一个显式的矩阵乘积矩阵,用于边界驱动的$XY\!Z$自旋- $\tfrac{1}{2}$链的稳态,在链的两端任意的本地极化通道。的anterior,其中的拉克斯运营商明确地写在无限维双对角(三角形)网站依赖矩阵,成为精确的无限耗散强度的(芝诺)限制,或无限链长的热力学限制。该解决方案是基于新发现的家庭的模型的可分离本征态的扩展。
2021-12-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Tensor-network approach to compute genuine multisite entanglement in infinite quantum spin chains
我们设计了一种基于张量网络理论的方法来计算含有自旋1/2或自旋1量子粒子的无限自旋链的基态中真正的多点纠缠。通过对无限自旋系统的初始矩阵乘积态采用无限时间演化的块抽取方法,得到了系统的基态。我们明确地展示了如何与平移不变性的无限矩阵产品状态提供了一个自然的框架,以获得广义几何测量,真正的多点纠缠的可计算的措施,在量子多体系统的热力学极限与自旋1/2和更高的自旋粒子。
2019-06-06 cond-mat.str-el quant-ph
Phenomenology of spectral functions in disordered spin chains at infinite temperature
无序自旋链的研究最近经历了一个新的兴趣,启发的问题,在何种程度上的精确数值计算符合多体局域化相变的存在。对于典型的随机场海森堡自旋链,当无序与自旋相互作用强度相比相当大时,观察到许多有趣的特征。在这里,我们介绍一种现象学理论,可以解释其中的一些功能。该理论是基于接近非相互作用的限制,其中系统是安德森绝缘体。以自旋不平衡作为一个示例性的观察,我们证明了接近的安德森绝缘体的运动的局部积分确定在无限温度下的动态观察。在有限的相互作用系统中,我们的理论定量地描述了它的集成的光谱功能,为广泛的障碍。
2021-12-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact mapping between system-reservoir quantum models and semi-infinite discrete chains using orthogonal polynomials
通过使用正交多项式的性质,我们提出了一个精确的么正变换,该变换将线性耦合到玻色子或费米子模式的连续体的量子系统的哈密顿量映射到描述仅具有最近邻相互作用的一维链的哈密顿量。该分析变换预测了链的参数与变换中使用的正交多项式的递归系数之间的一组简单的关系,并且允许使用已经开发用于计算递归系数的数值稳定算法来计算链参数。然后,我们证明了这个链系统的广泛的谱函数的一些一般性质,并给出例子,从物理系统中,可以得到精确的解析表达式的链属性。最重要的是,有效链系统的短程相互作用允许这些开放量子系统被有效地模拟的密度矩阵重整化群方法。
2010-09-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Global quantum discord in infinite quantum spin chains
本文研究了无限大自旋链中的整体量子不和谐(GQD)。为此,在矩阵乘积态(MPS)的框架下,我们提出了一个有效的程序来计算连续n-位置子链的无限链的GQD(记为Gn)。对于自旋为1/2的三体相互作用模型,其基态可以精确地表示为MPS,我们用这个方法研究了n ≤ $24$的Gn。对于自旋为1/2的XXZ链,首先利用无限时间演化块抽取(iTEBD)算法得到MPS形式的近似波函数,然后计算出Gn,其中n ≤ $18$ .在这两种模型中,Gn都随着n的增加而呈现有趣的线性增长,即Gn = k*n+b。此外,在非临界区,Gn的斜率$k$收敛得很快,而在临界区,它收敛得相对较慢,并且用短程和长程关联在一个清晰的物理图像中解释了这些行为.基于这些结果,我们提出用Gn/n来描述无限链中的全局关联. Gn/n有两种物理意义。首先,它可以被看作是“每格点的整体不和谐”,非常类似于量子磁系统中的“每格点的能量”或“每格点的磁化强度”。其次,Gn/n(当n足够大时)描述了单格点和(n-1)格点块之间的量子关联。然后,我们成功地将我们的理论应用到了一个完全可解的无限大自旋XY链上,它超出了矩阵乘积公式,并且哈密顿量可以约化为横场伊辛模型和XX模型.讨论了这些模型中GQD与量子相变的关系。
2014-12-17 quant-ph
Infinite-Randomness Fixed Points for Chains of Non-Abelian Quasiparticles
由$SU(2)_k$ Chern-Simons-Witten理论描述的一维非阿贝尔准粒子链可以进入类似于普通自旋为1/2的粒子(对应于$k \to \infty$)的随机链的随机单态相。对于$k=2$这个阶段提供了一个随机单态描述的无限随机不动点的临界横向场伊辛模型。对于大的$L$,这些相中尺寸为$L$的区域的纠缠熵按$S_L \simeq \frac{\ln d}{3} \log_2 L$缩放,其中$d$是粒子的量子尺寸。
2007-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical approach to chains of scatterers
研究了线性量子散射体链的伸长过程,将其作为定义在散射矩阵流形上的离散动力学系统进行处理和分析。这种动力学的基本性质与通过链的传输到单个散射体的光谱性质有关。对于一个单散射通道的情况下,一些新的光洒在已知的无序和嘈杂的链的输运性质,而conventional不变的情况下,可以研究分析方面的一个简单的确定性动力学地图。多通道的情况下进行了数值研究,通过检查对应于一定类型的链,即弹道或(部分)本地化的运输的散射体的统计特性。
2007-08-09 quant-ph
Entanglement, Haag-duality and type properties of infinite quantum spin chains
我们把无限自旋链看作是由左右半链组成的二分系统,分析了纯态在这种分裂下的纠缠特性。在这种情况下,我们表明,在一个给定的状态中包含的纠缠量是密切相关的冯诺依曼型的可观察代数相关联的半链。只有第一类情况属于通常的纠缠理论,它处理张量积希尔伯特空间上的密度算符,并且只有在这种情况下才存在可分离的正常态。在所有其他情况下,对应的状态是无限纠缠的,在这个意义上,在这种状态下的系统的一个副本足以提取无限数量的最大纠缠量子比特对。我们将这一结果应用到临界XY模型,并表明其独特的基态提供了一个特殊的例子,这种类型的纠缠。
2006-04-27 math-ph math.MP quant-ph
On non-completely positive quantum dynamical maps on spin chains
提出了基于Majorana费米子的非完全正映射可以描述开放量子演化的新论点。
2007-09-21 quant-ph
Bound states of infinite curved polymer chains
我们研究了R^d(d= 2,3)中相同强度的点相互作用的无限阵列,这些点相互作用位于具有固定边长的多边形曲线的顶点。我们证明,如果曲线不是一条直线,但在适当的意义下,它是渐近直的,相应的哈密顿量有束缚态。给出了这些束缚态的数目可以超过任意正整数的例子。
2000-10-27 cond-mat math-ph math.MP
Cumulative quantum work-deficit versus entanglement in the dynamics of an infinite spin chain
我们发现,在横向含时磁场中,各向异性无限大量子XY自旋链的时间演化态的最近邻二体纠缠中的动态相变(DPT)可以用量子功亏损(QWD)动力学来定量表征.我们发现,只有那些非平衡态表现出纠缠复活死亡后,在DPT期间,在改变场参数,其中累积的二分量子阱是高于阈值。结果指出,从不同的角度概念化的两个量子相关措施之间的一个有趣的相互关系。
2014-04-02 cond-mat.str-el quant-ph
Long-lived mesoscopic entanglement between two damped infinite harmonic chains
我们考虑两个链,每个由$N$独立的振荡器,沉浸在一个共同的热浴和研究他们的相互量子关联的热力学,大$N$限制的动力学。我们表明,由于外部环境的存在下的耗散和噪声能够产生集体量子关联的两个链之间的介观水平。在两个多体系统之间产生的集体量子纠缠被证明是相当稳健的,即使在非零的浴温下也能渐近地存活很长时间。
2017-05-24 cond-mat.other math-ph math.MP
Resilient infinite randomness criticality for a disordered chain of interacting Majorana fermions
研究无序与相互作用共存下 Majorana 费米子链的量子临界性质,通过 DMRG 模拟发现非相互作用无限随机性不动点对有限相互作用高度稳定,纠正了先前结论。
2023-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Imaginary Time Evolution on an Infinite 1D Chain
National Taiwan University(台湾大学);Center for Theoretical Physics, National Taiwan University(台湾大学理论物理中心);Department of Physics, National Taiwan University(台湾大学物理系)
本研究提出用于无限一维晶格系统虚时演化的量子电路算法,结合含时变分原理与量子 Lanczos 算法,通过经典模拟器和IBM Quantum设备模拟横场伊辛模型,分析采样噪声对收敛性的影响。
2026-09-01 quant-ph
Quantum Discord Surge Heralds Entanglement Revival in an Infinite Spin Chain
应用从信息论角度定义的量子关联度量,即量子不和谐,研究了横向含时场中无限各向异性量子XY自旋链的时间演化非平衡态。特别是,我们探讨是否崩溃和复活的最近邻纠缠的状态看到一个不同的初始施加的电场强度,在一个固定的演化时间,可以预测的量子相关测度的行为。对于这个量子多体系统,可实现与目前可用的技术,我们发现,复苏的纠缠的演化状态发生,如果有一个在纠缠崩溃附近的量子不和谐的增加。
2012-06-19 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical entanglement purification using chains of atoms and optical cavities
在腔QED的框架下,我们提出了一个利用耦合到高精细度光腔中的短原子链来动态纯化二体纠缠态的实用方案。与传统的纠缠纯化协议相比,我们避免了CNOT门,从而减少了复杂的脉冲序列和多余的量子比特操作。我们的相互作用方案以确定性的方式工作,并与纠缠分布和交换一起,为长距离量子通信的高效量子中继器开辟了一条道路。
2015-04-29 quant-ph
Prethermalization and dynamical transition in an isolated trapped ion spin chain
我们提出了一个实验方案来观察具有长程相互作用和非均匀晶格间距的一维XY自旋链中的预热化和动力学跃迁,这可以很容易地与最近开发的捕获离子量子模拟器实现。局部物理观测量被发现放松到prethermal值在中间的时间尺度,然后在更长的时间完全放松到热值。通过在能谱的下半部分发现一个非平凡的结构,解释了预热化的物理起源。当相互作用范围连续调谐时,系统的动力学行为表现为跨不同相位,表明存在动力学相变。
2013-05-05 quant-ph
Groupoid and algebra of the infinite quantum spin chain
针对标准 Hilbert 空间无法描述有限密度热力学系统等问题,本文展示了无限自旋链量子力学的 Schwinger 描述中自然产生的一般代数,利用 DFS 态和 Tomita-Takesaki 模理论引入动力学,并应用于 Ising 模型。
2023-02-02 quant-ph
Steady States of Infinite-Size Dissipative Quantum Chains via Imaginary Time Evolution
直接在热力学极限下,我们展示了如何结合张量网络的虚拟和实时演化来有效和准确地找到由Lindblad主方程控制的一维耗散量子晶格的非平衡稳态(NESS)。虚时间演化首先通过直接收敛到NESS的弱相关子空间来绕过实时演化轨迹的任何高度相关部分,之后实时演化以高精度完成到NESS的收敛。我们用耗散横场量子伊辛链证明了该方法的有效性。我们表明,交叉的序参量表明,在以前的有限尺寸的研究是顺利的,仍然是顺利的热力学极限。
2016-12-06 cond-mat.str-el quant-ph
Manifestations of dynamical localization in the disordered XXZ spin chain
我们研究无序XXZ自旋链在伊辛阶段表现出液滴本地化,一个单一的集群本地化属性,我们以前证明了随机XXZ自旋链。它保持在光谱底部附近的能量区间$I$,称为液滴光谱。我们建立动力学表现的本地化的能量窗口$I$,包括非扩散的信息,零速度Lieb-Robinson边界,和一般的动力学集群。我们的研究结果不依赖于知识的动力学特性的模型以外的液滴光谱。我们分析的副产品是,对于随机XXZ自旋链,这种液滴定位只能发生在液滴光谱内。
2017-08-01 math-ph math.MP math.SP
Correlation Functions and the Boundary qKZ Equation in a Fractured XXZ Chain
我们考虑形式为“的关联函数<vac |O| vac>,其中|是无限反铁磁XXZ链的真空本征态,|vac>“是无限XXZ链的真空本征态,该链被一分为二,并且O是局域算子。分裂链的哈密顿量在位置1和0之间没有耦合,并且在这两个位置处具有交错的磁场;它来自于左右边界转移矩阵的张量积。我们找到了<vac的一个简单、精确的表达式|vac>'和一般'的精确积分表达式<vac |O| vac>使用顶点算子方法。当O=σ^z_1时,我们计算积分,并找到一个类似于XXZ自发磁化强度的已知公式的数学表达式,并在磁场为零时简化为它。我们证明了关联函数服从一个边界qKZ方程,该方程与具有一个边界的无限XXZ链的边界qKZ方程不同。
2011-10-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Integrable open spin chains related to infinite matrix product states
本文研究了Haldane-Shastry自旋链的一个su $(m)$ -不变的开放形式,它的基态可以由$c=m-1$自由玻色子边界共形场论的手征相关子得到.我们发现,这个模型是可积的一个合适的选择链网站取决于根的Jacobi多项式$P_N^{β-1,β'-1}$,其中$N$是网站的数量和$β,β'$是两个积极的参数。我们还计算封闭形式的前几个非平凡的保守费用所产生的扭曲的杨不变性的模型。我们评估链的配分函数,确定的基态的能量和推导出一个完整的描述的频谱Haldalum的图案和相关的经典顶点模型。特别地,该描述需要链的能级密度在热力学极限中正态分布。我们还分析了频谱的简并性,证明它比典型的杨吉安不变模型要高得多。
2016-04-13 cond-mat.str-el math-ph math.MP