論文の概要: The geometry of the Hermitian matrix space and the Schrieffer--Wolff transformation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.10478v2
- Date: Tue, 20 Aug 2024 07:20:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-21 19:15:20.131205
- Title: The geometry of the Hermitian matrix space and the Schrieffer--Wolff transformation
- Title(参考訳): エルミート行列空間の幾何学とシュリーファー-ヴォルフ変換
- Authors: Gergő Pintér, György Frank, Dániel Varjas, András Pályi,
- Abstract要約: 量子力学において、シュリーファー-ヴォルフ変換(Schrieffer--Wolff transformation)はハミルトニアンの摂動次元を減少させる近似法として知られている。
エルミート行列の空間における局所座標が、$k$-foldの縮退部分多様体の近くで誘導されることを証明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In quantum mechanics, the Schrieffer--Wolff (SW) transformation (also called quasi-degenerate perturbation theory) is known as an approximative method to reduce the dimension of the Hamiltonian. We present a geometric interpretation of the SW transformation: We prove that it induces a local coordinate chart in the space of Hermitian matrices near a $k$-fold degeneracy submanifold. Inspired by this result, we establish a `distance theorem': we show that the standard deviation of $k$ neighboring eigenvalues of a Hamiltonian equals the distance of this Hamiltonian from the corresponding $k$-fold degeneracy submanifold, divided by $\sqrt{k}$. Furthermore, we investigate one-parameter perturbations of a degenerate Hamiltonian, and prove that the standard deviation and the pairwise differences of the eigenvalues lead to the same order of splitting of the energy eigenvalues, which in turn is the same as the order of distancing from the degeneracy submanifold. As applications, we prove the `protection' of Weyl points using the transversality theorem, and infer geometrical properties of certain degeneracy submanifolds based on results from quantum error correction and topological order.
- Abstract(参考訳): 量子力学において、シュリーファー-ヴォルフ変換(Schrieffer--Wolff、SW)変換(準退化摂動理論とも呼ばれる)は、ハミルトニアンの次元を減少させる近似法として知られている。
我々は、SW変換の幾何学的解釈を提示する:我々は、それがエルミート行列の空間における局所座標チャートを、$k$フォールドの縮退部分多様体の近くで誘導することを証明する。
この結果に着想を得て、我々は '距離定理' を定め、例えば、ハミルトニアンの隣接する固有値$k$の標準偏差が、対応する$k$-フォールドの退化部分多様体からこのハミルトニアンの距離と等しいことを示し、$\sqrt{k}$で割る。
さらに、縮退ハミルトニアンの一パラメータ摂動について検討し、標準偏差と固有値の対差がエネルギー固有値の分割の順序と同じであることを示す。
応用として、超越定理を用いてワイル点の「保護」を証明し、量子誤差補正と位相秩序の結果に基づいて、ある種の縮退部分多様体の幾何学的性質を推測する。
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