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从相互作用共振能级模型视角看欧姆两态系统:热力学与瞬态动力学

强关联电子 2016-04-21 v2 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

我们利用该模型与相互作用共振能级模型的等价性,研究了(无偏)欧姆两态系统的热力学与瞬态动力学。对于热力学,我们通过数值重整化群(NRG)方法展示了普适的比热与磁化率曲线如何随耗散强度 α\alpha 的增加而演化:从在极小耗散强度下孤立两能级系统的曲线(在此极限具有特征的类活化行为),到在 α1\alpha\to 1^{-} 极限下各向同性 Kondo 模型的曲线。对于两能级系统的瞬态动力学,P(t)=σz(t)P(t)=\langle \sigma_{z}(t)\rangle,初始态制备为 P(t0)=+1P(t\leq0)=+1,我们将 NRG 的含时扩展(TDNRG)应用于相互作用共振能级模型,并将所得结果与来自非相互作用闪现近似(NIBA)、泛函重整化群(FRG)以及含时密度矩阵重整化群(TD-DMRG)的结果进行比较。我们证明了在短时间到中等时间尺度上,对于 P(t)P(t),TDNRG 与 TD-DMRG 在 0α0.90\lesssim\alpha \lesssim 0.9 范围内高度吻合,且 TDNRG 与 FRG 在 α=1/2\alpha=1/2 附近吻合。此外,我们量化了 NIBA 在一系列 α\alpha 下的误差,发现即便在 0.1α0.40.1\leq \alpha\leq 0.4 下后者也存在显著误差。我们还简要讨论了为何当前 TDNRG 表述中的长时间误差阻碍了对相干与非相干动力学之间交叉的研究。我们在短时间到中等时间得到的 P(t)P(t) 结果可作为开发新技术以模拟自旋-玻色子问题瞬态动力学的有用基准。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.04080,
  title  = {The Ohmic two-state system from the perspective of the interacting resonant level model: Thermodynamics and transient dynamics},
  author = {H. T. M. Nghiem and D. M. Kennes and C. Klöckner and V. Meden and T. A. Costi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04080},
  year   = {2016}
}

备注

27 pages, 22 figures; published version