論文の概要: Pfaffian quantum Monte Carlo: solution to Majorana sign ambiguity and applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.10311v1
- Date: Mon, 19 Aug 2024 18:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-21 18:14:26.707728
- Title: Pfaffian quantum Monte Carlo: solution to Majorana sign ambiguity and applications
- Title（参考訳）: ファフィアン量子モンテカルロ:マヨラナ記号の曖昧性への解とその応用
- Authors: Ze-Yao Han, Zhou-Quan Wan, Hong Yao,
- Abstract要約: 一般フェルミオンモデルに応用できる「ファフィアン量子モンテカルロ」(PfQMC)。
我々はPfQMCを用いて、キタエフ連鎖におけるマヨラナエッジモードの強い相互作用に対する堅牢性について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6144680854063939
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Determinant quantum Monte Carlo (DQMC), formulated in complex-fermion representation, has played a key role in studying strongly-correlated fermion systems. However, its applicability is limited due to the requirement of particle-number conservation after Hubbard-Stratonovich transformation. In going beyond the conventional DQMC, one encouraging development occurred when Majorana fermions were introduced for QMC [1,2]. But in previous Majorana-based QMC, Boltzmann weight is determined often with a sign ambiguity. Here we successfully resolved this ambiguity by deriving a closed-form Pfaffian formula for the weight, enabling efficient calculation of the weight with its sign in polynomial time. We call it ''Pfaffian quantum Monte Carlo'' (PfQMC), which can be applied to generic interacting fermion models. We have successfully employed PfQMC to explore how robust Majorana edge modes in Kitaev chain are against strong interactions. By offering greater flexibility, PfQMC can potentially enhance existing sign-mitigating and approximation methods and help address challenging issues such as the ground-state properties of the doped Hubbard model.
- Abstract（参考訳）: 複素フェルミオン表現で定式化された決定量子モンテカルロ(DQMC)は、強相関フェルミオン系の研究において重要な役割を果たしている。
しかし、ハバード・ストラトノビッチ変換後の粒子数保存の必要性により、適用性は制限されている。
従来のDQMCを超えると、マヨラナ・フェルミオンがQMC [1,2] に導入された際に、一つの発展が促進された。
しかし、以前のマヨラナをベースとしたQMCでは、ボルツマンの重みは曖昧さでしばしば決定される。
ここでは、このあいまいさの解消に成功し、閉形式であるPfaffian式を導出し、多項式時間でその符号による重みの効率的な計算を可能にした。
我々はこれを 'PfQMC' (Pfffian quantum Monte Carlo) と呼び、一般的な相互作用するフェルミオンモデルに適用できる。
我々はPfQMCを用いて、キタエフ連鎖におけるマヨラナエッジモードの強い相互作用に対する堅牢性について検討した。
さらなる柔軟性を提供することで、PfQMCは既存のサイン緩和および近似手法を強化し、ドープされたHubbardモデルの基底状態特性のような問題に対処するのに役立つ可能性がある。
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