論文の概要: Metallicity in the Dissipative Hubbard-Holstein Model: Markovian and
Non-Markovian Tensor-Network Methods for Open Quantum Many-Body Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08243v1
- Date: Sun, 17 Jul 2022 17:40:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-04 18:13:58.361737
- Title: Metallicity in the Dissipative Hubbard-Holstein Model: Markovian and
Non-Markovian Tensor-Network Methods for Open Quantum Many-Body Systems
- Title(参考訳): 散逸ハバード・ホルシュタイン模型の金属性:開量子多体系に対するマルコフおよび非マルコフテンソルネットワーク法
- Authors: Mattia Moroder, Martin Grundner, Fran\c{c}ois Damanet, Ulrich
Schollw\"ock, Sam Mardazad, Stuart Flannigan, Thomas K\"ohler, Sebastian
Paeckel
- Abstract要約: 我々は、散逸的な量子多体システムのための強力なテンソルネットワーク手法を作成する。
それらの数値特性を調べたところ、$sim 30$という大きなスピードアップがあることがわかった。
これらの発見は、フォノンを媒介とする高T_mathrmC$超伝導を持つ物質を設計する際の問題に新たな光を当てた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.05863360388454259
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Hubbard-Holstein Hamiltonian describes a prototypical model to study the
transport properties of a large class of materials characterized by strong
electron-phonon coupling. Even in the one-dimensional case, simulating the
quantum dynamics of such a system with high accuracy is very challenging due to
the infinite-dimensionality of the phononic Hilbert spaces. The difficulties
tend to become even more severe when considering the incoherent coupling of the
phonon-system to a practically inevitable environment. For this reason, the
effects of dissipation on the metallicity of such systems have not been
investigated systematically so far. In this article, we close this gap by
combining the non-Markovian hierarchy of pure states method and the Markovian
quantum jumps method with the newly introduced projected purified
density-matrix renormalization group, creating powerful tensor network methods
for dissipative quantum many-body systems. Investigating their numerical
properties, we find a significant speedup up to a factor $\sim 30$ compared to
conventional tensor-network techniques. We apply these methods to study
quenches of the Hubbard-Holstein model, aiming for an in-depth understanding of
the formation, stability, and quasi-particle properties of bipolarons. Our
results show that in the metallic phase, dissipation localizes the bipolarons.
However, the bipolaronic binding energy remains mainly unaffected, even in the
presence of strong dissipation, exhibiting remarkable bipolaron stability.
These findings shed new light on the problem of designing real materials
exhibiting phonon-mediated high-$T_\mathrm{C}$ superconductivity.
- Abstract(参考訳): ハバード=ホルシュタイン・ハミルトニアン(Hubbard-Holstein Hamiltonian)は、強い電子-フォノン結合によって特徴づけられる大きな物質の輸送特性を研究するための原型モデルを記述する。
1次元の場合でさえ、そのようなシステムの量子力学を高精度にシミュレーションすることは、フォノニックヒルベルト空間の無限次元性のために非常に困難である。
この困難は、事実上避けられない環境へのフォノン系の非一貫性結合を考えるとさらに深刻になる傾向がある。
そのため, これまでのシステムでは, 消散が金属性に及ぼす影響は研究されていない。
本稿では、純粋状態法の非マルコフ階層とマルコフ量子ジャンプ法と、新たに導入された射影純化密度行列再正規化群を組み合わせることにより、このギャップを解消し、散逸量子多体系に対する強力なテンソルネットワーク法を作成する。
その数値的性質を調べると、従来のテンソルネットワーク技術と比較して、最大で$\sim 30$という大きなスピードアップが見出される。
これらの手法をハバード・ホルシュタイン模型のクエンチの研究に応用し,バイポーラロンの形成,安定性,準粒子特性の深い理解を目指している。
以上の結果から,金属相では散逸がバイポーラロンの局在を示す。
しかし、バイポーラロン結合エネルギーは強い散逸の存在下でも主に影響を受けておらず、顕著なバイポーラロン安定性を示す。
これらの結果は、フォノンを媒介とする超伝導の高-$t_\mathrm{c}$を実材料として設計する問題に新たな光を当てた。
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