論文の概要: Exotic quantum liquids in Bose-Hubbard models with spatially-modulated
symmetries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08761v2
- Date: Thu, 11 Jan 2024 05:20:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-13 03:40:30.801743
- Title: Exotic quantum liquids in Bose-Hubbard models with spatially-modulated
symmetries
- Title（参考訳）: 空間変調対称性を有するボース・ハバード模型におけるエキゾチック量子液体
- Authors: Pablo Sala, Yizhi You, Johannes Hauschild, Olexei Motrunich
- Abstract要約: 空間変調された連続保存量の量子基底状態への影響について検討する。
そのような系は格子と共役な瞬間に対して、非自明なヒルベルト空間の断片化を特徴とする。
ベレジンスキー-コステリッツ-チューレス型遷移は、時相方向に沿った渦の非結合性によって引き起こされると推測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the effect that spatially modulated continuous conserved
quantities can have on quantum ground states. We do so by introducing a family
of one-dimensional local quantum rotor and bosonic models which conserve finite
Fourier momenta of the particle number, but not the particle number itself.
These correspond to generalizations of the standard Bose-Hubbard model (BHM),
and relate to the physics of Bose surfaces. First, we show that while having an
infinite-dimensional local Hilbert space, such systems feature a non-trivial
Hilbert space fragmentation for momenta incommensurate with the lattice. This
is linked to the nature of the conserved quantities having a dense spectrum and
provides the first such example. We then characterize the zero-temperature
phase diagram for both commensurate and incommensurate momenta. In both cases,
analytical and numerical calculations predict a phase transition between a
gapped (Mott insulating) and quasi-long range order phase; the latter is
characterized by a two-species Luttinger liquid in the infrared, but dressed by
oscillatory contributions when computing microscopic expectation values.
Following a rigorous Villain formulation of the corresponding rotor model, we
derive a dual description, from where we estimate the robustness of this phase
using renormalization group arguments, where the driving perturbation has
ultra-local correlations in space but power law correlations in time. We
support this conclusion using an equivalent representation of the system as a
two-dimensional vortex gas with modulated Coulomb interactions within a fixed
symmetry sector. We conjecture that a Berezinskii-Kosterlitz-Thouless-type
transition is driven by the unbinding of vortices along the temporal direction.
- Abstract（参考訳）: 空間変調された連続保存量の量子基底状態への影響について検討する。
粒子数の有限フーリエモーメントを保存する1次元の局所量子ロータとボソニックモデルを導入することで、粒子数自体ではなく有限個のフーリエモーメントを保存することができる。
これらは標準ボース・ハッバードモデル(BHM)の一般化に対応し、ボース曲面の物理学に関係している。
まず、無限次元の局所ヒルベルト空間を持つにもかかわらず、そのような系は格子と相容れないモーメントの非自明なヒルベルト空間の断片化を特徴付ける。
これは、密度スペクトルを持つ保存量の性質と関連付けられ、最初の例を提供する。
次に、可換および不測モーメントの両方についてゼロ温度位相図を特徴付ける。
どちらの場合も、解析的および数値計算はギャップ(モット絶縁)と準長範囲秩序相の間の相転移を予測し、後者は赤外における2種のルッティンガー液体によって特徴づけられるが、顕微鏡的な期待値を計算する際には振動寄与によって着る。
対応するロータモデルの厳密な悪質な定式化に従えば、この位相のロバスト性を再正規化群引数を用いて推定する二重記述を導出する。
固定対称性セクター内のクーロン相互作用を変調した2次元渦ガスとして系の等価表現を用いてこの結論を支持する。
ベレジンスキー-コステリッツ-チューレス型遷移は、時間方向に沿った渦の非結合性によって引き起こされると推測する。
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