基于非高斯态的费米子与玻色子系统变分研究：理论与应用
量子物理
2018-03-14 v1 统计力学
摘要
我们提出了一种用于研究量子多体玻色子和费米子系统的基态和非平衡动力学的新的变分方法。我们的方法基于构造变分波函数，其通过包含场之间的广义正则变换来扩展高斯态。与简单高斯态相比，此类态的关键优势在于存在不可因式分解的关联以及描述粒子间强纠缠态的可能性。与常用的正则变换（如极化子或 Lang-Firsov 变换）相反，我们允许变换的参数依赖于时间，这扩展了它们的适用区域。我们利用变分流形的微分结构推导了表征这些态的参数在实时间和虚时间下的运动方程。基态可以通过跟随虚时间演化直到其收敛到稳态来找到。系统中的集体激发可以通过在虚时间稳态解附近线性化实时运动方程来获得。我们的形式体系不仅使我们能够确定准粒子的能谱及其寿命，而且能够获得完整的谱函数并探索远非平衡动力学，例如量子淬火后的相干演化。我们用几个例子说明并基准测试了这一框架：Holstein 和 Su-Schrieer-Heeger 模型中的单极化子，spin-boson 和 Kondo 模型中的非平衡动力学，Holstein 模型中的超导到电荷密度波相变。
引用
@article{arxiv.1707.05902,
title = {Variational Study of Fermionic and Bosonic Systems with Non-Gaussian States: Theory and Applications},
author = {Tao Shi and Eugene Demler and J. Ignacio Cirac},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.05902},
year = {2018}
}
备注
45 pages, 14 figures