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基于 Gutzwiller 引导的密度矩阵renormalization群识别 SO(n) 自旋链的奇异保护拓扑序

强关联电子 2025-07-22 v3

摘要

我们采用分析性 parton 构造与数值技术相结合的方法,对 SO(nn )自旋链中的拓扑相进行了全面研究。对于偶数 n=2ln=2l,我们识别出一种新的 SPT2^2 相,其特征为两个 distinct 拓扑子空间,在矩阵产品态 (MPS) exactly 可求解点上表现为 exact 退化。通过 Gutzwiller 投影均匀场理论和密度矩阵renormalization群 (DMRG) 计算,我们展示了这些子空间在接近链中整个 SPT2^2 相中保持拓扑退化,能隙随系统规模呈指数衰减。对于奇数 n=2l+1n=2l+1,我们证明接近链中的基态是唯一的。我们通过纠缠熵 scaling 精确表征临界态,确认了保凯尔当面积法理论中预测的 central charges。我们的结果揭示了偶数和奇数 nn 情形之间的根本差异,提供了对拓扑保护的数值验证,并建立了可靠的方法来研究高对称性量子系统。Gutzwiller 引导的 DMRG 在针对特定拓扑子空间方面表现出显著的效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.10919,
  title  = {Symmetry-protected topological order identified via Gutzwiller-guided density-matrix-renormalization-group: $\mathrm{SO}(n)$ spin chains},
  author = {Pei-Yuan Cai and Hui-Ke Jin and Yi Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10919},
  year   = {2025}
}