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多费米子系统有限温度第一性原理场论计算中对连续极限的逼近

强关联电子 2019-10-02 v2 量子气体

摘要

基于场论的有限温度巨正则计算被广泛应用于凝聚态物理、超冷原子气体系统以及格点规范理论等领域。然而,这些计算的计算成本随晶格或基组大小 NsN_sNs3N_s^3 的标度增长。我们报告了一种基于系统可控低秩分解的新方法,将此类计算的标度降低为 NsNe2N_s N_e^2,其中 NeN_e 为系统中费米子的平均数目。在任何旨在描述连续极限的实际计算中,Ns/NeN_s/N_e 很大,且需有效地外推至无穷以实现收敛。该方法由此从根本上改变了关联费米子系统有限温度多体计算的前景。其与按需控制符号或相位问题的框架相结合的应用,将为第一性原理量子化学与关联电子材料提供强有力的工具。我们通过计算具有零程吸引相互作用的二维费米气体在常温和超流态下随温度变化的精确性质,展示了该方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.02247,
  title  = {Reaching the continuum limit in finite-temperature ab initio field-theory computations in many-fermion systems},
  author = {Yuan-Yao He and Hao Shi and Shiwei Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02247},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages, 4 figures