המילטון האקראיים ללא שינוי תרגום והפערים הספקטרליים שלהם PlatoBlockchain Data Intelligence. חיפוש אנכי. איי.

המילטון אקראיים ללא תרגום משתנה והפערים הספקטרליים שלהם

איאן ז'אוסלין1 ומריוס לם2

1המחלקה למתמטיקה, אוניברסיטת רוטגרס, פיסקטאווי, ניו ג'רזי 08854, ארה"ב
2המחלקה למתמטיקה, אוניברסיטת טובינגן, 72076 טובינגן, גרמניה

מצא את העיתון הזה מעניין או רוצה לדון? סקייט או השאירו תגובה ב- SciRate.

תַקצִיר

אנו מחשיבים ספין קוונטי ללא תסכול נטולי תרגום אקראי על $mathbb Z^D$ שבהם האינטראקציה של השכן הקרוב ביותר בכל כיוון נדגמת באקראי ולאחר מכן מפוזרת על פני הסריג. התוצאה העיקרית שלנו היא שתחת מגבלת דרגה קטנה, המילטון נטולי תסכולים אוטומטית והם מרווחים בהסתברות חיובית. זה מרחיב את התוצאות הקודמות על שרשראות סיבוב 1D לכל הממדים. הטיעון שולט בנוסף על הפער המקומי. כיישום, אנו משיגים חוק שטח דו-ממדי עבור מצב קרקע תלוי חיתוך באמצעות שיטות AGSP עדכניות של Anshu-Arad-Gosset.

כאשר לומדים פיזיקה של גופים רבים באנרגיה נמוכה, כמות מפתח הקובעת תכונות בסיסיות של כל מצב קרקע הוא הפער הספקטרלי של האופרטור המילטון מעל גזרת מצב הקרקע. בפרט, גבול תחתון חיובי על הפער הספקטרלי שאינו תלוי בגודל המערכת מרמז על ירידה מהירה (מהירה אקספוננציאלית) של מתאמים במצב הקרקע ובמקרים מסוימים הוא שולט בכמות ההסתבכות במצב הקרקע. במקרה זה, אנו אומרים שהמערכת "פערה". מיגוון של המילטון ללא תסכול תרגום ללא תסכול, בעיקר בממד מרחבי אחד, הוכח כחסר.

כאן אנו חוקרים המילטוןנים "טיפוסיים" נטולי תסכול ללא תסכולים על כל גרף ועל הפערים הספקטרליים שלהם. אנו יוצרים באופן אקראי המילטון-אי-וריאנטי-תרגום על כל גרף ומוכיחים שהם אוטומטית נטולי תסכול תחת אילוץ דירוג קטן. לאחר מכן אנו מוכיחים שהמילטוניאנים הללו מרווחים בהסתברות חיובית.

הארגומנט שולט אוטומטית בגודל כל הפערים גם בגדלי מערכת ביניים (אלה נקראים "פערים מקומיים"). זה מאפשר לנו לאמת קריטריון עדכני לחוק שטח להסתבכות מצב הקרקע ב-2D על ידי Anshu-Arad-Gosset, שוב בהסתברות חיובית.

► נתוני BibTeX

► הפניות

[1] איתי ארד, זף לנדאו, אומש וזיראני ותומס וידיק. "אלגוריתמים קפדניים של RG וחוקי שטח עבור מצבים עצמיים באנרגיה נמוכה ב-1D". תקשורת בפיזיקה מתמטית 356, 65–105 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-017-2973-z

[2] מתיו בי הייסטינגס. "חוק שטח למערכות קוונטיות חד מימדיות". כתב עת למכניקה סטטיסטית: תיאוריה וניסוי 2007, P08024 (2007).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1742-5468/​2007/​08/​p08024

[3] מתיו בי הייסטינגס וטוהרו קומה. "פער ספקטרלי ודעיכה מעריכית של מתאמים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 265, 781–804 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-006-0030-4

[4] ברונו נכטרגל ורוברט סימס. "גבולות ליב-רובינסון ומשפט האשכולות המעריכית". תקשורת בפיזיקה מתמטית 265, 119–130 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-006-1556-1

[5] סוון בכמן, Spyridon Michalakis, Bruno Nachtergaele ורוברט סימס. "שקילות אוטומורפית בתוך שלבים מרווחים של מערכות סריג קוונטיות". תקשורת בפיזיקה מתמטית 309, 835–871 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10955-015-1260-7

[6] מתיו בי הייסטינגס. "ליב-שולץ-מאטיס בממדים גבוהים יותר". סקירה פיזית b 69, 104431 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.69.104431

[7] ברונו נכטרגאלה, רוברט סימס ואמנדה יאנג. "מגבלות מקומיות למערכות קוונטיות. I. גבולות ליב-רובינסון, מפות מעין-מקומיות ואוטומורפיזמים של זרימה ספקטרלית". Journal of Mathematical Physics 60, 061101 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5095769

[8] סרגיי בראווי, מתיו בי הייסטינגס וספירידון מיכלאקיס. "סדר קוונטי טופולוגי: יציבות תחת הפרעות מקומיות". כתב עת לפיזיקה מתמטית 51, 093512 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3490195

[9] סימון דל וקיו, Jürg Fröhlich, אלסנדרו פיצו וסטפנו רוסי. "אלכסון בלוקים של שקר-שוינגר ושרשראות קוונטיות פעורות עם אינטראקציות בלתי מוגבלות". תקשורת בפיזיקה מתמטית 381, 1115–1152 (2021).
https: / doi.org/â € ‹10.1007 / s00220-020-03878-y

[10] וויצ'ך דה רואק ומנפרד סלמהופר. "התמדה של דעיכה אקספוננציאלית ופערים ספקטרליים עבור פרמיונים באינטראקציה". תקשורת בפיסיקה מתמטית 365, 773–796 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-018-3211-z

[11] Spyridon Michalakis ו-Justyna P Zwolak. "יציבות של המילטון נטולי תסכולים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 322, 277–302 (2013).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-013-1762-6

[12] ברונו נכטרגאלה, רוברט סימס ואמנדה יאנג. "יציבות הפער בתפזורת למערכות סריג קוונטיות נטולות תסכול" (2021).

[13] F Duncan M Haldane. "דינמיקת רצף של האנטי-פרומגנט הייזנברג 1-D: זיהוי עם מודל הסיגמה הלא-ליניארי של $O(3)$". פיזיקה אותיות א 93, 464–468 (1983).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0375-9601(83)90631-x

[14] F Duncan M Haldane. "תורת השדות הלא-לינארית של אנטי-פרומגנטים של הייזנברג עם ספין גדול: סוליטונים מקומתים למחצה-קלאסית של מצב נאל חד-ממדי בציר קל". מכתבי סקירה פיזית 50, 1153 (1983).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.50.1153

[15] מריוס לם ויבגני מוזגונוב. "פערים ספקטרליים של מערכות ספין ללא תסכול עם גבול". כתב עת לפיזיקה מתמטית 60, 051901 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5089773

[16] אלכסיי קיטאיב. "כל אחד במודל פתור בדיוק והלאה". Annals of Physics 321, 2–111 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2005.10.005

[17] מייקל א לוין ושיאו-גאנג וון. "עיבוי רשת מחרוזת: מנגנון פיזיקאלי לשלבים טופולוגיים". סקירה פיזית ב' 71, 045110 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.71.045110

[18] איאן אפלק, טום קנדי, אליוט ה' ליב והאל טסאקי. "מצבי קרקע של קשר ערכיות באנטי-פרומגנטים קוונטיים איזוטרופיים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 115, 477–528 (1988).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf01218021

[19] אקימסה מיאקה. "יכולת חישוב קוונטית של שלב מוצק של קשר ערכיות דו-ממדי". Annals of Physics 2, 326–1656 (1671).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2011.03.006

[20] פרנק וסטראטה וג'יי איגנסיו סירק. "מצבי קשר ערכיות לחישוב קוונטי". סקירה פיזית א 70, 060302 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.70.060302

[21] צו-צ'יה ווי, איאן אפלק ורוברט ראוסנדורף. "מצב אפלק-קנדי-ליב-טסאקי על סריג חלת דבש הוא משאב חישובי קוונטי אוניברסלי". מכתבי סקירה פיזית 106, 070501 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.106.070501

[22] צו-צ'יה ווי, פויה הג'נגהדר ורוברט ראוסנדורף. "מצבי קשר ערכיות היברידיים לחישוב קוונטי אוניברסלי". סקירה פיזית א 90, 042333 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.90.042333

[23] ראמיס מובסאג ופיטר וו שור. "הסתבכות על-קריטית במערכות מקומיות: דוגמה נגדית לחוק השטח לחומר קוונטי". הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים 113, 13278–13282 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1605716113

[24] ז'או ג'אנג, עמר אחמדין וישראל קליץ'. "מעבר פאזה קוונטי חדשני מהסתבכות מוגבלת להסתבכות נרחבת". הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים 114, 5142–5146 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1702029114

[25] סוון בכמן וברונו נכטרגאלה. "וואקום מוצר עם מצבי גבול וסיווג שלבים מרווחים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 329, 509–544 (2014).
https: / doi.org/â € ‹10.1007 / s00220-014-2025-x

[26] סוון בכמן, אמן חמזה, ברונו נכטרגאלה ואמנדה יאנג. "מוצרים ואקוה ומודלים של מדינת גבול בממדים של $ d $". Journal of Statistical Physics 160, 636–658 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10955-015-1260-7

[27] מייקל בישופ, ברונו נכטרגאלה ואמנדה יאנג. "מרווח ספקטרלי ועירורי קצוות של דגמי PVBS דו-ממדיים על חצאי חללים". Journal of Statistical Physics 162, 1485–1521 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10955-016-1457-4

[28] ברונו נכטרגל. "הפער הספקטרלי עבור כמה שרשראות ספין עם שבירת סימטריה בדיד". תקשורת בפיזיקה מתמטית 175, 565–606 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf02099509

[29] חוסאם עבדול-רחמן, מריוס לם, אנג'לו לוסיה, ברונו נכטרגאלה ואמנדה יאנג. "מחלקה של דגמי AKLT דו מימדיים עם פער". מגמות אנליטיות בפיזיקה מתמטית 741, 1–21 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1090 / conm / 741/14917

[30] מריוס לם וברונו נכטרגאלה. "דגמי PVBS מרווחים עבור כל מספרי המינים והממדים". ביקורות בפיסיקה מתמטית 31, 1950028 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0129055x19500284

[31] מריוס למם, אנדרס וו סנדוויק ולינג וואנג. "קיומו של פער ספקטרלי במודל אפלק-קנדי-ליב-טאסקי על הסריג המשושה". מכתבי סקירה פיזית 124, 177204 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.124.177204

[32] מריוס לם, אנדרס וו סנדוויק וסיבין יאנג. "דגם AKLT על שרשרת משושה הוא מרווח". Journal of Statistical Physics 177, 1077–1088 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10955-019-02410-4

[33] ניקולס פומטה וצ'יה ווי. "דגמי AKLT על סריגים מרובעים מעוטרים מרווחים". ביקורת פיזית B 100, 094429 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.100.094429

[34] ניקולס פומטה וצ'יה ווי. "הדגמת הפער הספקטרלי של אפלק-קנדי-ליב-טאסאקי על סריגים של מעלות 2-3". מכתבי סקירה פיזית 124, 177203 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.124.177203

[35] ברונו נכטרגאלה, סימון ורזל ואמנדה יאנג. "פערים ספקטרליים ואי-דחיסות במערכת $nu=1/​3$ חלקים קוונטים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 383, 1093–1149 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-021-03997-0

[36] סימון ורזל ואמנדה יאנג. "פער ספקטרלי בתפזורת בנוכחות מצבי קצה עבור פסאודופוטנציאל קטום". באנאלס אנרי פואנקרה. עמודים 1–46. ספרינגר (2022).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00023-022-01210-z

[37] סרגיי בראווי ודיוויד גוסט. "שלבים מרווחים וחסרי פערים של שרשראות ספין ללא תסכול - $1/​2$". כתב עת לפיזיקה מתמטית 56, 061902 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4922508

[38] מריוס לם. "חסר פערים אינו גנרי לשרשראות ספין בלתי משתנה של תרגום". ביקורת פיזית B 100, 035113 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.100.035113

[39] ראמיס מובסאג. "המילטונאים מקומיים גנריים הם חסרי פערים". מכתבי סקירה פיזית 119, 220504 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.119.220504

[40] ראמיס מובסגה, אדוארד פרחי, ג'פרי גולדסטון, דניאל נגאג', טוביאס ג'יי אוסבורן ופיטר וו שור. "רשתות קוויט לא מתוסכלות ומצבי הקרקע שלהן". סקירה פיזית A 82, 012318 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.82.012318

[41] Or Sattath, Siddhardh C Morampudi, Chris R Laumann, and Roderich Moessner. "כאשר המילטון המקומי חייב להיות נטול תסכולים". הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים 113, 6433–6437 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1519833113

[42] רומן קוטצ'י ודיוויד פרייס. "הרחבת אשכול עבור מודלים פולימרים מופשטים". תקשורת בפיזיקה מתמטית 103, 491–498 (1986).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf01211762

[43] Maciej Koch-Janusz, DI Khomskii, וערן סלע. "מדינת אפלק-קנדי-ליב-טאסקי על סריג חלת דבש מאורביטלים של $t_{2g}$". מכתבי סקירה פיזית 114, 247204 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.114.247204

[44] אנורג אנשו, איתי ארד ודוד גוסט. "חוק אזורי למערכות ספין דו-ממדיות ללא תסכול". בהליכים של סימפוזיון ACM SIGACT השנתי ה-2 על תורת המחשוב. עמודים 54–12. (18).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3519935.3519962

[45] ד"א ירוטסקי. "ייחודיות של מצב הקרקע בהפרעות חלשות של מערכות סריג קוונטיות חסרות אינטראקציה". כתב עת לפיזיקה סטטיסטית 118, 119–144 (2005).
https: / doi.org/â € ‹10.1007 / s10955-004-8780-x

[46] יוהנס באוש, טובי ס קוביט, אנג'לו לוסיה ודיוויד פרז-גרסיה. "אי הכרעה של הפער הספקטרלי בממד אחד". ביקורת פיזית X 10, 031038 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevx.10.031038

[47] טובי ס קוביט, דיוויד פרז-גרסיה, וולף מייקל מ. "אי-הכרעה של הפער הספקטרלי". טבע 528, 207–211 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature16059

[48] אנורג אנשו וזף לנדאו. תקשורת אישית.

[49] נלין אברהמסן. "השלכות חדות של AGSPs על שטחי קרקע מנוונים" (2020).

[50] סטפן קנאבה. "פערי אנרגיה ועירורים אלמנטריים עבור אנטי-פרומגנטים מסוימים של VBS-קוונטי". Journal of Statistical Physics 52, 627–638 (1988).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf01019721

[51] אנורג אנשו. "ספי פער ספקטרלי מקומי משופרים עבור סריג בגודל סופי". סקירה פיזית B 101, 165104 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.101.165104

[52] דוד גוסט ויבגני מוזגונוב. "סף פער מקומי למערכות ספין נטולות תסכול". כתב עת לפיזיקה מתמטית 57, 091901 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4962337

[53] מריוס לם. "קריטריונים בגודל סופי לפערים ספקטרליים במערכות ספין קוונטיות במימד D". מגמות אנליטיות בפיזיקה מתמטית 741, 121 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1090 / conm / 741/14923

[54] מריוס לם ודיוויד שיאנג. "קריטריונים בגודל סופי משופרים כמותית עבור פערים ספקטרליים". כתב עת לפיזיקה א': מתמטי ותיאורטי 55, 295203 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / ac7989

[55] ג'וזף אי מאייר. "המכניקה הסטטיסטית של מערכות עיבוי. אני". The Journal of Chemical Physics 5, 67–73 (1937).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1749933

[56] HD Ursell. "ההערכה של אינטגרל הפאזה של גיבס עבור גזים לא מושלמים". בהליכים מתמטיים של החברה הפילוסופית של קיימברידג'. כרך 23, עמודים 685–697. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג' (1927).
https: / / doi.org/ 10.1017 / s0305004100011191

[57] J Groeneveld. "שני משפטים על מערכות קלאסיות של חלקיקים רבים". פיזי. מכתבים 3 (1962).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0031-9163(62)90198-1

[58] דיוויד רול. "מכניקה סטטיסטית: תוצאות קפדניות". World Scientific. (1999).
https: / / doi.org/ 10.1142 / 4090

[59] מארק פאנס, ברונו נכטרגאלה וריינהרד פ. ורנר. "מצבים בקורלציה סופית על שרשראות ספין קוונטיות". תקשורת בפיזיקה מתמטית 144, 443–490 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf02099178

[60] ג'יי פון נוימן. "מפעילים פונקציונליים, כרך. II. הגיאומטריה של מרחבים אורתוגונליים (זוהי הדפסה מחודשת של הערות הרצאה במימוגרפיה שהופצו לראשונה ב-1933) Annals of Math". לימודים מס. אוניברסיטת פרינסטון 22 עיתונות (1950).
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9781400882250

מצוטט על ידי

בול זמן:

עוד מ יומן קוונטים