准玻色子近似在二维电子气中给出精确关联能

我们报道了将传统上用于核物理的准玻色子近似成功应用于二维电子气分析。我们表明，由该近似估计的关联能与量子蒙特卡洛模拟所得结果高度吻合。我们的方法在运动方程框架内全面纳入了由平均场基态激发出的粒子-空穴对的交换自能、直接散射与交换散射。运动方程的线性化导出一个广义随机相位近似(gRPA)本征值方程，其谱表明等离激元色散不受交换效应影响，而粒子-空穴连续谱因交换自能发生显著上移。值得注意的是，在金属密度 $r_s=4$ 下直至中等短波矢 ($q\sim 0.3 k_F$)，等离激元模在粒子-空穴连续谱内仍保持其集体性。利用 gRPA 激发谱，我们计算了准玻色子哈密顿量的零点能，从而近似了原哈密顿量的关联能。本研究凸显了将核物理中的基本技术——准玻色子近似应用于 gRPA 谱以处理扩展凝聚态系统的潜力与有效性。