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二维与三维中多体局域化的数值证据

无序系统与神经网络 2021-05-19 v2

摘要

无序与相互作用可在某些量子系统中导致统计力学的失效,这一现象称为多体局域化(MBL)。MBL 的许多现象学源于 \ell-bits 的存在,即一组准局域且二值的守恒量(即仅具有 ±1\pm 1 本征值)。尽管已知 MBL 与 \ell-bits 存在于一维系统中,它们在大于一维中的存在是一个关键开放问题。为处理该问题,我们开发了一种算法,可通过自适应生成算符基来表示 \ell-bit,从而在任意维度寻找近似二值 \ell-bits。我们使用该算法研究四个模型:一、二、三维无序海森堡模型与二维无序硬核 Bose-Hubbard 模型。对于所研究的全部四个模型,我们的算法在大无序强度下找到高质量 \ell-bits,并在特定无序强度范围内 \ell-bits 分布的快速定性变化,暗示 MBL 转变的存在。一维海森堡模型与二维 Bose-Hubbard 模型中的这些转变与过去对这些模型临界无序强度的估计吻合良好,进一步验证了我们所考察的另两个三维与二维模型中 MBL 现象学的证据。除在更高维中发现 MBL 行为外,我们的算法还可用于探测各种几何与维度下的 MBL。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.02959,
  title  = {Numerical evidence for many-body localization in two and three dimensions},
  author = {Eli Chertkov and Benjamin Villalonga and Bryan K. Clark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02959},
  year   = {2021}
}

备注

main paper: 7 pages, 4 figures; supplement: 29 pages, 24 figures; added figures to supplement and made minor changes to main paper