論文の概要: Learning Effective Spin Hamiltonian of Quantum Magnet

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.12282v2
• Date: Mon, 30 Nov 2020 15:48:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 06:32:08.630927
• Title: Learning Effective Spin Hamiltonian of Quantum Magnet
• Title（参考訳）: 量子磁石の効果的なスピンハミルトニアンの学習
• Authors: Sizhuo Yu, Yuan Gao, Bin-Bin Chen, Wei Li
• Abstract要約: 様々な最適化戦略を組み合わせた非バイアスハミルトン探索手法を提案する。 スピンハミルトニアンから得られた熱データをトレーニングするために,その精度と強度を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.848522895524876
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Interacting spins in quantum magnet can cooperate and exhibit exotic states like the quantum spin liquid. To explore the materialization of such intriguing states, the determination of effective spin Hamiltonian of the quantum magnet is thus an important, while at the same time, very challenging inverse many-body problem. To efficiently learn the microscopic spin Hamiltonian from the macroscopic experimental measurements, here we propose an unbiased Hamiltonian searching approach that combines various optimization strategies, including the automatic differentiation and Bayesian optimization, etc, with the exact diagonalization and many-body thermal tensor network calculations. We showcase the accuracy and powerfulness by applying it to training thermal data generated from a given spin Hamiltonian, and then to realistic experimental data measured in the spin-chain compound Copper Nitrate and triangular-lattice materials TmMgGaO4. This automatic Hamiltonian searching constitutes a very promising approach in the studies of the intriguing spin liquid candidate magnets and correlated electron materials in general.
• Abstract（参考訳）: 相互作用する量子磁石のスピンは協力し、量子スピン液体のようなエキゾチックな状態を示すことができる。 このような興味深い状態の物質化を探求するために、量子磁石の有効なスピンハミルトニアンの決定は重要であるが、同時に非常に難しい逆多体問題である。 本稿では,マクロな実験測定から微視的スピンハミルトニアンを効率的に学習するために,自動微分やベイズ最適化など様々な最適化戦略と正確な対角化や多体熱テンソルネットワーク計算を組み合わせた非バイアスハミルトニアン探索手法を提案する。 スピンハミルトニアンから生成した熱データをトレーニングし, スピン鎖状化合物である銅硝酸銅および三角格子材料TmMgGaO4で測定した実測実験データに適用することにより, 精度と強度を実証する。 この自動ハミルトニアン探索は、興味深いスピン液体候補磁石と一般の相関電子材料の研究において非常に有望なアプローチとなっている。

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