利用宇称破缺费米高斯态对一般自旋1/2哈密顿量进行量子模拟
该研究团队提出了一种宇称破缺费米子平均场理论(PV-FMFT)的运动方程:这是一种基于宇称破缺费米子高斯态(PV-FGS)的高效数值计算方法。该工作为研究任意几何结构和相互作用的1/2自旋哈密顿量的实时与虚时演化提供了显式运动方程。通过将费米子位移算子引入变分拟设,研究人员扩展了先前宇称守恒费米子平均场理论(PP-FMFT)的框架。与PP-FMFT不同,PV-FMFT可适用于一般1/2自旋哈密顿量,能描述任意1/2自旋乘积初态的量子猝灭过程,并以与PP-FMFT相同的适度计算成本(对N个自旋或费米子模的最坏情况下按O(N^3)标度)直接计算局域与非局域可观测量。研究证明PV-FMFT能精确描述无相互作用1/2自旋哈密顿量的虚时与实时动力学。随后,研究人员采用PV-FMFT研究了纵横向磁场作用下的一维和二维伊辛模型猝灭后动力学,计算了单点磁化强度和关联函数,并与其它前沿数值方法的结果进行了对比。在二维自旋系统中,该工作揭示了所采用的自旋-费米子映射可能导致PV-FMFT描述中旋转对称性的破缺,并讨论了由此对关联函数计算结果产生的影响。该研究将PV-FMFT确立为其他数值技术和量子模拟器的基准方法,同时系统阐述了其优势与局限性。
量科快讯
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