矩阵乘积算子在热力学极限下的规范理论构构
强关联电子
2025-08-21 v1 高能物理 - 格点
量子物理
摘要
我们提出了一种用于模拟低维规范理论的通用方法,采用无限矩阵乘积态(iMPS)。Hamiltonian形式的规范理论面临的一个核心挑战是与规范自由度相关的局部希尔伯特空间是无界的。在一维空间中,高斯定律允许将这些规范场消去,从而得到一种包含物料场之间长程相互作用的有效哈密顿量。我们直接在热力学极限构建这些哈密顿量的高效矩阵乘积算子(MPO)表示。我们的表述自然包含背景场和-项,无需修改标准iDMRG算法。这提供了一个适用于1+1D规范理论的广泛适用框架,可扩展到如无限圆柱等准二维几何体,后者在张量网络方法中仍然可计算。作为基准,我们将我们的构构应用于Schwinger模型,复现了包括约束、弦破裂以及有限质量处于临界行为在内的预期特征。由于该方法仅改变MPO结构,因此几乎不需要额外工作即可纳入广泛的iMPS和无限边界条件算法中,为对平衡和非平衡规范动力学的高效研究开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2508.14145,
title = {Matrix Product Operator Constructions for Gauge Theories in the Thermodynamic Limit},
author = {Nicholas Godfrey and Ian P. McCulloch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14145},
year = {2025}
}