平面旋转子链的角动量基下的路径积分蒙特卡洛
化学物理
2025-10-22 v1 介观与纳米尺度物理
统计力学
原子与分子团簇
摘要
我们引入一种使用角动量表示来描述相互作用旋转子系统的路径积分蒙特卡洛(PIMC)方法。这种表示方式允许在不中断路径的情况下计算动量属性。动量基的离散性也允许使用无拒绝 Gibbs 抽样技术。为说明该方法,我们研究 N 个受限平面旋转子(具有偶极-偶极相互作用)的集体行为,该系统在零温度下已知会出现从无序到有序状态的量子相变。使用路径积分基态(PIGS)方法获得基态性质。我们提出了一种键哈密顿分解,用于高温密度矩阵对虚时间传播算子的因子化。我们表明,cluster-loop 类型运动是克服 ergodicity 问题并实现有效马尔可夫链更新所必需的。计算得到基态能量和角动量性质,并与密度矩阵重整化群(DMRG)基准结果进行比较。特别地, presented了动能随相互作用强度的导数估计器作为检测量子相变的成功顺序参数。
引用
@article{arxiv.2506.14977,
title = {Path Integral Monte Carlo in the Angular Momentum Basis for a Chain of Planar Rotors},
author = {Estêvão de Oliveira and Muhammad Shaeer Moeed and Pierre-Nicholas Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.14977},
year = {2025}
}
备注
15 pages and 12 figures. Submitted to the Journal of Chemical Physics