微扰理论广泛应用于各个领域,是一种从相关简单问题的精确解开始,获得复杂问题近似解的强大工具。量子计算的进步,尤其是过去几年的进步,为传统方法的替代提供了机会。在这里,我们提出了一个通用量子电路,用于估计能量和本征态校正,在估计二阶能量校正时,它远远优于经典版本。我们展示了我们的方法应用于双站点扩展 Hubbard 模型。除了基于 qiskit 的数值模拟之外,还介绍了 IBM 量子硬件上的结果。我们的工作提供了一种使用量子设备研究复杂系统的通用方法,无需训练或优化过程即可获得微扰项,可以推广到化学和物理学中的其他汉密尔顿系统。
霍夫史塔特模型对凝结物理物理学产生了深远的影响[1,2]。尽管它很简单,但Aharonov-bohm阶段和格子状态的复杂相互作用不仅提供了至关重要的见解,可以对电子在外部磁性纤维的固体晶体中移动的行为的行为,而且还引起了外部磁性纤维的范围,而且还引起了其最吸引人的方面的关注。只要Bloch带保持在单体光谱中的分离,即通过与其他频带的有限能隙分离,其相关的Chern数将在磁力强度或晶格电位变化后保持固定或“保护”。更重要的是,n bloch带的Chern数C n决定了该频带对霍尔电导率的贡献[3]。这是一种方式,当费米能量εf位于由J标记的能量间隙内时,霍尔电导率是由σxy =σj e 2 / h预先给出的,其中σj = n c n是填充的bloch带上的总和。由于整数σJ无法连续变化,因此该结果表明,霍尔电导率是系统的拓扑性,从而深入了解了整数量子霍尔效应的观察到的鲁棒性。在更广泛的背景下,Chern数量已成为我们探索物质拓扑阶段的核心,照亮现象,如量子厅效应,拓扑绝缘子,拓扑超导体以及在极端条件下的外来材料的其他行为[4,5]。它使我们能够研究强相关电子的集体行为中出现了复杂和意外的特性。另一方面,Hubbard模型通常用于探测强电子 - 电子相互作用对材料特性的影响,范围从诸如Mott绝缘体,高温超导性,电荷密度波,电荷密度波和磁性排序等新兴现象等等[6]。探索拓扑如何影响强相关电子的行为,反之亦然,我们在这里合并了Hofstadter和Hubbard模型[7-14]。特别是,我们分析了两体问题,并为低较低的结合状态分支制定了两个身体的Chern号
摘要 我们研究了具有多个非阿贝尔强对称性的开放量子系统的零空间退化。通过将这些对称性的希尔伯特空间表示分解为涉及多个交换不变子空间的直接和的不可约表示,我们推导出稳态退化的严格下限。我们将这些结果应用于开放量子多体系统,并给出了三个说明性示例:全连通量子网络、XXX Heisenberg 模型和 Hubbard 模型。我们发现,在 SU(2) 对称情况下,导出的边界在系统尺寸上至少以立方级缩放,通常是饱和的。此外,我们的工作为具有非阿贝尔对称性的 Liouvillian 的系统块分解提供了一种理论,从而降低了对这些对象进行对角化所涉及的计算难度,并将自然的物理结构暴露给稳定状态——我们在示例中观察到了这一点。
摘要 我们研究了具有多个非阿贝尔强对称性的开放量子系统的零空间退化。通过将这些对称性的希尔伯特空间表示分解为涉及多个交换不变子空间的直接和的不可约表示,我们推导出稳态退化的严格下限。我们将这些结果应用于开放量子多体系统,并给出了三个说明性示例:全连通量子网络、XXX Heisenberg 模型和 Hubbard 模型。我们发现,在 SU(2) 对称情况下,导出的边界在系统尺寸上至少以立方级缩放,通常是饱和的。此外,我们的工作为具有非阿贝尔对称性的 Liouvillian 的系统块分解提供了一种理论,从而降低了对这些对象进行对角化所涉及的计算难度,并将自然的物理结构暴露给稳定状态——我们在示例中观察到了这一点。
我们提出了一个用于量子多体模拟的开源张量网络python库。的核心是一种Abelian对称张量,以稀疏的块结构实现,该结构由密集的多维阵列后端的逻辑层管理。这是在矩阵prod-uct状态下运行的高级张量网络算法和预测的纠缠对状态的基础。诸如Pytorch之类的适当后端,可以直接访问自动分化(AD),以实现GPU和其他支持的加速器的成本功能梯度计算和执行。我们在具有无限投影纠缠状态的模拟中显示了库的表现,例如通过Image nime time Evolution通过AD找到基态,并模拟Hubbard模型的热状态。对于这些具有挑战性的示例,我们识别并量化了由对称调整器实现利用的数值优势来源。
我们研究了在相互作用的存在下,在DC场诱导的Wannier-Stark toR中的超导传输。平面带提供了非常规高温超导性的可能性,其中超级流体重量D S通过局部状态的密度重叠增强。但是,植物的构造通常需要非常精确的哈密顿参数调整。为了克服这一困难,我们提出了一种可行的替代方案,通过在相应的晶格方向上应用DC场来实现频段。我们通过研究DC场和有吸引力的Hubbard相互作用强度对波函数,相关长度,配对顺序参数以及超级流动重量D s的影响,从系统地表征这些频段上的超导行为。我们的主要结果是,超级流体重量在相互作用强度和弱DC领域的最佳值下大大增强。
altermagnetism是与抗铁磁体和铁磁体的新阶段,该阶段的新阶段与抗铁磁铁和铁磁体相似性,由于其方向依赖性磁性,引入了一种新的指导原理,用于Spintronic/Spintronic/Thermoelectric应用。实现对设备设计的利用Altermagnetism的承诺取决于识别具有可调传输特性的材料。迄今为止,对固有的altermagnets的搜索集中在各向异性在晶体学对称和带结构中的作用。在这里,我们提出了一种不同的机制,该机制通过利用范·霍夫(Van Hove)奇异性的存在来实现哈伯德局部排斥与巡回磁性之间的相互作用来实现这一目标。我们表明,Altermagnetism在广泛的相互作用和掺杂范围内是稳定的,并且我们专注于自旋荷利转化率的可调性。
ELLEN M. PAWLIKOWSKI,NAE,1 独立顾问,主席 KEVIN G. BOWCUTT,NAE,波音公司 TED F. BOWLDS,IAI 北美公司 CLAUDE CANIZARES,NAS,2 麻省理工学院 MARK F. COSTELLO,佐治亚理工学院 WESLEY L. HARRIS,NAE,麻省理工学院 JAMES E. HUBBARD,JR.,NAE,德克萨斯 A&M 大学 LESTER L. LYLES,NAE,美国空军(退役) WENDY M. MASIELLO,Wendy Mas Consulting,LLC LESLIE A. MOMODA,HRL Laboratories,LLC OZDEN OCHOA,德克萨斯 A&M 大学 F. WHITTEN PETERS,Williams and Connolly,LLP HENDRICK RUCK,Edaptive Computing,Inc. JULIE J.C.H.RYAN,Wyndrose 技术组 MICHAEL SCHNEIDER,劳伦斯利弗莫尔国家实验室 GRANT STOKES,NAE,麻省理工学院 MICHAEL YARYMOVYCH,NAE,萨拉索塔空间协会
我们系统地检查了多距离跳跃及其与扩展相互作用的协同作用会导致光对。对稀释的扩展哈伯德模型确定具有较大现场排斥(U)的稀释式Hubbard模型,以及近乎最近的邻居跳跃(T和T')和吸引人(V和V'),用于立方和四方晶格。T'和V'的存在促进了光对。对于四方晶格,T'<0对可以比非相互作用的颗粒更轻,而D-对称对形式。近距离填料过渡温度,t ∗是对bose-内的凝结(BEC)的估计为k b t ∗ 〜t 0。1,其中t是笛卡尔轴上跳的几何平均值。当对具有D-对称性时,冷凝物具有D波特性。因此,t'和v'的存在均普遍导致很小的强结合对,其逆质量是线性的,这可能导致高温BEC。
在范德华(Van der Waals)中观察到的非常规的平坦带(FB)超导性,可以为高-T C材料打开有希望的途径。在FBS,配对和超级流体重量量表与交互参数线性线性线性,这种不寻常的理由证明并鼓励促进FB工程的策略。二分晶格(BLS)自然托管FBS可能是特别有趣的候选者。在Bogoliubov de Gennes理论和BLS中有吸引力的哈伯德模型的框架内,揭示了准粒子本征的隐藏对称性。因此,我们展示了与跳跃术语的特征无关的配对和超流量的普遍关系。值得注意的是,只要受到两部分特征的保护,这些一般特性对疾病不敏感。