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iPEPS 算法的改进:快速全更新与规范固定

强关联电子 2015-08-19 v2 高能物理 - 格点 量子物理

摘要

无限投影纠缠对态 (iPEPS) 算法 [J. Jordan et al, PRL 101, 250602 (2008)] 已成为计算热力学极限下二维量子晶格系统基态性质的有用工具。尽管已有许多成功的实现,但该方法的现有表述存在一些局限性,阻碍了其应用于某些高纠缠系统。本文旨在阐明其中一些问题,进而增强 iPEPS 方法的稳定性和效率。为此,我们首先引入了快速全更新方案,其中有效环境和 iPEPS 张量在整个时间内同时更新(或演化)。我们将证明,这意味着两个关键优势:(i) 显著的计算节省,以及 (ii) 整体稳定性的提高。此外,我们将成功应用于有限尺寸 PEPS [M. Lubasch, J. Ignacio Cirac, M.-C. Ba\~{n}uls, PRB 90, 064425 (2014)] 的\emph{局部规范固定}扩展到 iPEPS 算法。我们发现,规范固定不仅进一步提高了方法的稳定性,还加速了张量更新方案(无论是“全”更新还是“快速全”更新)中交替最小二乘扫描的收敛。通过研究无限方格上量子 Heisenberg 模型和横场 Ising 模型的基态性质,对所得“改进”iPEPS 算法在计算成本和稳定性方面的提升进行了基准测试。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.05345,
  title  = {The iPEPS algorithm, improved: fast full update and gauge fixing},
  author = {Ho N. Phien and Johann A. Bengua and Hoang D. Tuan and Philippe Corboz and Roman Orus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.05345},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 13 figures, 1 table, Revised version