热力学极限下规范理论的矩阵乘积算子构造

该研究团队提出了一种利用无限矩阵乘积态(iMPS)模拟低维晶格规范理论的通用方法。规范理论哈密顿量表述的核心挑战在于规范自由度相关的局部希尔伯特空间无界性问题。在一维空间中,高斯定律允许将这些规范场积分掉,从而得到物质场间具有长程相互作用的有效哈密顿量。研究人员直接在热力学极限下构建了这些哈密顿量的高效矩阵乘积算符(MPO)表示。该框架天然包含了背景场和θ项,无需修改标准iDMRG算法。这为1+1维规范理论提供了广泛适用的研究框架,并可扩展至诸如无限圆柱体等准二维几何结构——在这些场景中张量网络方法仍具有可操作性。作为基准测试,该工作将构建方法应用于施温格模型,成功复现了禁闭、弦断裂以及有限质量下的临界行为等预期特征。由于该方法仅改变MPO结构,因此能轻松整合到各类iMPS算法和无限边界条件算法中,为平衡态与非平衡态规范动力学的有效研究开辟了新途径。

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