k-局域自旋哈密顿量中的谱统计与能量间隙尺度律
该研究团队考察了全互联相互作用自旋哈密顿量的谱特性,这些哈密顿量作用于恰好k个自旋粒子,其耦合系数服从均值为μ、方差为σ²的正态分布。在完全无序情形(μ=0)下,研究人员证明能级统计的普适类仅取决于系统尺寸L的奇偶性和局域性k,从而将这些哈密顿量分类为高斯正交系综(GOE)、幺正系综(GUE)或辛系综(GSE)。对于具有非零平均耦合的情形,该工作将哈密顿量映射到变形随机矩阵系综,并分析了基态与第一激发态之间存在能隙的条件。研究发现两种截然不同的机制:在小局域性(k≪L)情形下,能隙闭合阈值与平均耦合强度σ∼μ成比例缩放;在大局域性(k≫L)情形中,只要μ>σ就存在能隙。该工作解析推导出了k≫L极限下的能隙表达式。该模型为理解随机矩阵普适性、能隙标度律普适行为提供了半可解的玩具模型,并为通过系统修改和耦合探索更普遍性质奠定了基础。