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多体局域化态中的多重分形与 Fock 空间局域化:单粒子密度矩阵视角

无序系统与神经网络 2021-06-30 v2

摘要

多体局域化(MBL)在 Fock 空间中有良好刻画。为量化此种 Fock 空间局域化程度,采用多重分形维数 DqD_q;已有论断称 DqD_q 在 ETH 相(ETH:本征态热化假设)中从离域值 Dq=1D_q=1 跳变至 ETH-MBL 转变处较小值 0<Dq<10<D_q<1,却与完全局域值 Dq=0D_q=0 存在明显偏差,表明多重分形在 MBL 相内部依然存在。此处为更好量化该情形,我们采用单粒子密度矩阵(OPDM)而非常用的计算基,并将其本征态(自然轨道)作为 Fock 态基来表示系统的多体本征态 ψ|\psi\rangle。基于此基,我们计算 DqD_q 及其他量化 Fock 空间局域化的指标,如由占据谱 {nα}\{n_\alpha\}(OPDM 的本征值)导出的局域纯度 SS。我们强调出现在 SS 中成对系数 aμ2aν2|a_\mu|^2|a_\nu|^2 的 Hamming 距离 xμνx_{\mu\nu} 的统计分布,并与文献中考虑的相关量进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.09156,
  title  = {Multifractality and Fock-space localization in many-body localized states: one-particle density matrix perspective},
  author = {Takahiro Orito and Ken-Ichiro Imura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09156},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 8 figures, Phys. Rev. B in press