多体算符的自然超轨道表示

该研究团队引入了针对多体算符的自然超轨道概念,这类轨道被定义为向量化算符所关联的单体超密度矩阵的本征矢。研究人员首先分析了这些对象在不同情境下的普遍解析特性,包括非相互作用哈密顿量的时间演化算符与哈尔随机酉矩阵。随后通过张量网络模拟,对两个多体系统(费米子t-V链和杂质模型)中时间演化算符及时演局域算符对应的自然超轨道进行了数值研究。结果表明:t-V模型不存在优先的超轨道基组,而在杂质模型中,两类算符的自然轨道占据数始终呈现指数衰减。这意味着仅有少量轨道对量子关联具有显著贡献,从而使自然轨道基下的矩阵乘积算符表示得以高度压缩。最后,团队考察了杂质模型中时演局域算符自然轨道的空间展布,证明该算符在自然轨道基下的复杂度会随时间达到饱和。这一新框架为未来研究开辟了道路——利用算符在其自然超轨道基中的压缩结构,将有望实现诸如大尺度相互作用系统中长时间跨度的无序时序关联子计算等重要应用。

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