Ефективний алгоритм для матричнодобуткових станiв (МДС) за перiодичних крайових умов та його застосування

Автор(и)

  • M. Weyrauch Physikalisch-Technische Bundesanstalt
  • M. V. Rakov Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.07.0657

Ключові слова:

matrix product representation for quantum states (MPS) and Hamiltonians (MPO), spin-1 Heisenberg ring, density matrix renormalization group (DMRG)

Анотація

Запропоновано реалiзацiю ефективного алгоритму для розрахунку спектра одновимiрних квантових систем з перiодичними крайовими умовами. Алгоритм ґрунтується на представленнi квантових станiв за допомогою матричних добуткiв (матричнодобутковi стани (МДС)) i на аналогiчному представленнi гамiльтонiанiв та iнших операторiв (матричнодобутковi оператори (МДО)). Вiн працює набагато ефективнiше для систем зi 100 i бiльше частинок, нiж для малих квантових систем. Формалiзм застосовано для розрахунку основного стану i першого збудженого стану гайзенбергового кiльця зi спiном 1 та для визначення розмiру зони Холдейна. Результати зiставлено з попереднiми високоточними розрахунками методом ренормгрупи матрицi густини (РГМГ). Крiм того, розглядаються системи зi спiном 1 i бiквадратною взаємодiєю мiж найближчими сусiднiми частинками. Наведено першi результати застосування алгоритму до мезоскопiчного хаббардового кiльця безспiнових фермiонiв, що переносить незагасальний струм.

Посилання

<ol>

<li> S.R. White and D.A. Huse, Phys. Rev. B 48, 3844 (1993).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.3844">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.3844</a>
</li>
<li> F. Verstraete, D. Porras, and J. I. Cirac, Phys. Rev. Lett. 93, 227205 (2004).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.227205">https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.227205</a>
</li>
<li> P. Pippan, S.R. White, and H.G. Evertz, Phys. Rev. B 81, 081103R (2010).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.081103">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.081103</a>
</li>
<li> D. Porras, F. Verstraete, and J.I. Cirac, Phys. Rev. B 73, 014410 (2006).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.014410">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.014410</a>
</li>
<li> D. Rossini, V. Giovanetti, and R. Fazio, J. Stat. Mech. P05021 (2011).
</li>
<li> F.D.M. Haldane, Phys. Lett. 93A, 464 (1983).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/0375-9601(83)90631-X">https://doi.org/10.1016/0375-9601(83)90631-X</a>
</li>
<li> E.S. Sørensen and A. P. Young, Phys. Rev. B 42, 754 (1990).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.754">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.754</a>
</li>
<li> A. Gendiar, R. Krcmar, and M. Weyrauch, Phys. Rev. B 79, 205118 (2009).
&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205118">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205118</a> </li>

</ol>

Downloads

Опубліковано

2018-10-10

Як цитувати

Weyrauch, M., & Rakov, M. V. (2018). Ефективний алгоритм для матричнодобуткових станiв (МДС) за перiодичних крайових умов та його застосування. Український фізичний журнал, 58(7), 657. https://doi.org/10.15407/ujpe58.07.0657

Номер

Розділ

Тверде тіло