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有限温度下强关联量子系统中由边界诱导的奇异性

量子物理 2023-10-18 v3 强关联电子

摘要

探索强关联量子系统中的体-边界对应及边界诱导现象,属于凝聚态物理最基础的主题之一。本工作中,我们研究一个模拟哈密顿量中的体-边界竞争,该哈密顿量可最优地模拟无限尺寸平移不变系统的热力学性质。此模拟哈密顿量通过在边界上引入局域相互作用而构造,称为纠缠浴哈密顿量(EBH),其类比于热浴。EBH 内的各项由热张量网络方法变分确定,其系数随无限尺寸系统的温度变化。将温度视为 EBH 的可调超参数,我们确认了系数的一个不连续点,称为“边界淬灭点”(BQP),其物理含义在于区分该点,低于该点时从边界到体的热涨落变得不显著。在考虑具有自身超参数的 EBH 的模拟哈密顿量于不同温度下的正则系综时,揭示了丰富的现象。具体而言,观察到体熵在 BQP 处的不连续。我们还探讨了奇异的熵分布、哈密顿量对称性与 BQP 之间的关系,以及纠缠浴维度的影响。我们的结果表明,此类奇异性不同于通常属于朗道-金兹堡范式下的传统热力学相变点。我们的工作为探索体-边界竞争诱导的奇异现象提供了契机。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.06817,
  title  = {Boundary-induced singularity in strongly-correlated quantum systems at finite temperature},
  author = {Ding-Zu Wang and Guo-Feng Zhang and Maciej Lewenstein and Shi-Ju Ran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06817},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures