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相互作用系统通常以它们的基态和低能激发的特性为特征。例如，在自旋系统中，即使基态可能相似，低能激发的特征也可以将海森堡模型与伊辛或 XY 模型区分开来。在量子材料中，可以通过仔细对它们的激发进行分类来区分各种各样的有间隙系统（由电荷密度波、强关联或超导引起）。低能激发的特性因材料所表现出的物理行为而异。考虑一个绝缘体，其低能行为可以用相互作用的自旋很好地描述。它将表现出与金属费米液体不同的低能激发，而金属费米液体的低能行为可以用电子准粒子很好地描述。此外，不同的探针（如光导率、中子散射或光发射）可以探测系统的不同方面。举一个具体的例子，我们来看看 Fe 基超导体 FeSe 的低能激发。我们已经从自旋（中子）[ 1 ] 和电荷（光学）[ 2 ] 两个角度对这些激发进行了研究。这两个角度提供的关于材料的相关信息相互补充。有些多体相互作用系统可以通过分析确定其光谱。在自旋系统中（如 XY 模型），Holstein-Primakoff [ 3 ] 或 Jordan-Wigner [ 4 ] 变换会将系统转换为可以立即确定激发光谱的形式。这是因为自旋系统的激发实际上具有费米子特性，而这种特性在原始自旋图像中很难提取。另一种方法是猜测波函数，然后获得激发，例如 BCS 理论 [ 5 ] 或量子霍尔效应 [ 6 ]。然而，对于一大类系统，还没有已知的精确解，必须通过数值方法获得编码低能激发的相关函数。可以通过以下方式实现
磁振子谱的量子计算
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