利用奇异值分解提取量子动力学中重要自由度的新方法：在二维莫特绝缘体线性光谱中的应用
强关联电子
2023-12-13 v2
摘要
我们提出了一种新方法，用于提取由外部刺激诱导的量子动力学中的重要自由度。我们数值计算了系数矩阵，其中矩阵的第个元素是外部刺激诱导的含时薛定谔方程解中第个基态在第个离散时间点的系数。通过对系数矩阵进行随机奇异值分解，使用重要模式的线性组合可以获得实际精确解，在许多情况下，模式数量远小于希尔伯特空间的维度。我们将该方法应用于二维（2D）莫特绝缘体的光吸收谱分析，使用了强相互作用情况下二维哈伯德模型的有效模型。通过超短弱光脉冲诱导的动力学，我们发现，在26位点簇的维希尔伯特空间中，仅需多达1000个能量本征态即可重现实际精确的光吸收谱。这些单光子活跃的能量本征态被分类为自由空穴-双空穴（H-D）态和局域H-D态。在自由H-D态中，自旋自由度对空穴（H）和双空穴（D）转移的主要影响是相移，H和D自由移动。在局域H-D态中，H和D被局域化，相对距离为或。局域H-D态中的反铁磁（AF）自旋序远强于自由H-D态中的，电荷局域化源于磁性。在光吸收谱中，由激发到局域H-D态引起的尖锐峰位于由激发到自由H-D态引起的宽峰之下。
引用
@article{arxiv.2312.06300,
title = {New approach to extract important degrees of freedom in quantum dynamics using singular value decomposition: Application to linear optical spectrum in two-dimensional Mott insulators},
author = {J. Tokimoto and S. Ohmura and A. Takahashi and K. Iwano and H. Okamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06300},
year = {2023}
}