論文の概要: Density-Matrix Mean-Field Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06236v2
- Date: Mon, 22 Apr 2024 23:26:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 19:25:53.140295
- Title: Density-Matrix Mean-Field Theory
- Title（参考訳）: 密度行列平均場理論
- Authors: Junyi Zhang, Zhengqian Cheng,
- Abstract要約: 我々は、新しい平均場理論、密度行列平均場理論(DMMFT)を提案する。
DMMFTは、密度の低下した行列によって定量化された絡み合いによって形成された量子環境を組み込んだ、効果的なハミルトン多様体を構成する。
実証的な例として、DMMFTは、量子ゆらぎによって誘導される順序パラメータの再正規化を定量的に評価できるだけでなく、量子位相の位相秩序も検出できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8297437709133654
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Mean-field theories have proven to be efficient tools for exploring various phases of matter, complementing alternative methods that are more precise but also more computationally demanding. Conventional mean-field theories often fall short in capturing quantum fluctuations, which restricts their applicability to systems characterized by strong quantum fluctuations. In this article, we propose a novel mean-field theory, density-matrix mean-field theory (DMMFT). DMMFT constructs effective Hamiltonians, incorporating quantum environments shaped by entanglements quantified by the reduced density matrices. Therefore, it offers a systematic and unbiased approach to account for effects of fluctuations and entanglements in quantum ordered phases. As demonstrative examples, we show that DMMFT can not only quantitatively evaluate the renormalization of order parameters induced by quantum fluctuations but can even detect the topological order of quantum phases. Additionally, we discuss the extensions of DMMFT for systems at finite temperatures and those with disorders. Our work provides a novel and efficient approach to explore phases exhibiting unconventional quantum orders, which can be particularly beneficial for investigating frustrated spin systems in high spatial dimensions.
- Abstract（参考訳）: 平均場理論は、より正確だがより計算的に要求される代替手法を補完し、様々な物質相を探索するための効率的なツールであることが証明されている。
従来の平均場理論は、強い量子ゆらぎによって特徴づけられるシステムに適用性を制限する量子ゆらぎを捉えるのに不足することが多い。
本稿では,新しい平均場理論,密度行列平均場理論(DMMFT)を提案する。
DMMFTは、密度の低下した行列によって定量化された絡み合いによって形成された量子環境を組み込んだ、効果的なハミルトン多様体を構成する。
したがって、量子秩序相におけるゆらぎと絡みの影響を考慮し、体系的で偏りのないアプローチを提供する。
実証的な例として、DMMFTは、量子ゆらぎによって誘導される順序パラメータの再正規化を定量的に評価できるだけでなく、量子位相の位相秩序も検出できることを示す。
さらに、有限温度におけるシステムと障害のあるシステムに対するDMMFTの拡張についても論じる。
我々の研究は、非伝統的な量子秩序を示す位相を探索するための、新しく効率的なアプローチを提供しており、特に高空間次元におけるフラストレーションのあるスピン系の研究に有用である。
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