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结合酉群与对称群方法应用于低维自旋系统

强关联电子 2022-06-01 v1 计算物理

摘要

本文采用一种新颖的酉群与对称群相结合的方法,在自旋适配表示下研究自旋-12\frac{1}{2} Heisenberg 模型及相关的费米子系统,并对多体波函数使用线性参数化 Ansatz。我们表明,当将对称群 Sn\mathcal{S}_n(以底层晶格位点排序的置换形式)与基于酉群 U(n)\mathrm{U}(n) 的累积自旋耦合相结合时,可获得更紧凑的基态波函数表示。在一维系统中,观测到的波函数压缩令人联想到块自旋重整化群方法,并使我们能够利用自旋适配的全组态相互作用量子蒙特卡洛方法研究更大的晶格(此处取至多 80 个站点),该方法受益于哈密顿量矩阵的稀疏性以及由重排产生的相应采样本征态。我们发现,在最优晶格排序下,权重最高的组态态函数已能高精度捕捉精确基态波函数的自旋-自旋关联函数。这一特征在更一般的晶格模型(如 Hubbard 模型)以及第一性原理量子化学模型(本文以一维氢链为例)中均存在。我们还提供了数值证据,表明酉群方法的最优晶格排序通常不等价于基于矩阵乘积态的方法(如密度矩阵重整化群方法)所得的最优排序。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.09594,
  title  = {Combined unitary and symmetric group approach applied to low-dimensional spin systems},
  author = {Werner Dobrautz and Vamshi M. Katukuri and Nikolay A. Bogdanov and Daniel Kats and Giovanni Li Manni and Ali Alavi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09594},
  year   = {2022}
}