論文の概要: Self-consistent tensor network method for correlated super-moiré matter beyond one billion sites
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.04373v1
- Date: Thu, 06 Mar 2025 12:17:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-07 15:57:26.091583
- Title: Self-consistent tensor network method for correlated super-moiré matter beyond one billion sites
- Title（参考訳）: 10億点を超える相関超分子の自己一貫性テンソルネットワーク法
- Authors: Yitao Sun, Marcel Niedermeier, Tiago V. C. Antão, Adolfo O. Fumega, Jose L. Lado,
- Abstract要約: モイアと超モイアの材料は、エキゾチックな相関量子物質を設計するための例外的なプラットフォームを提供する。
スーパーモアの資料はこの要件を、数百万から数十億のサイトを考慮すべき限界まで押し上げています。
我々は,10億のサイトに到達するシステムにおいて,相関状態の解決を可能にする方法論を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Moir\'e and super-moir\'e materials provide exceptional platforms to engineer exotic correlated quantum matter. The vast number of sites required to model moir\'e systems in real space remains a formidable challenge due to the immense computational resources required. Super-moir\'e materials push this requirement to the limit, where millions or even billions of sites need to be considered, a requirement beyond the capabilities of conventional methods for interacting systems. Here, we establish a methodology that allows solving correlated states in systems reaching a billion sites, that exploits tensor-network representations of real-space Hamiltonians and self-consistent real-space mean-field equations. Our method combines a tensor-network kernel polynomial method with quantics tensor cross interpolation algorithm, enabling us to solve exponentially large models, including those whose single particle Hamiltonian is too large to be stored explicitly. We demonstrate our methodology with super-moir\'e systems featuring spatially modulated hoppings, many-body interactions and domain walls, showing that it allows access to self-consistent symmetry broken states and spectral functions of real-space models reaching a billion sites. Our methodology provides a strategy to solve exceptionally large interacting problems, providing a widely applicable strategy to compute correlated super-moir\'e quantum matter.
- Abstract（参考訳）: Moir\'e と Super-moir\'e の材料は、エキゾチックな相関量子物質を設計するための例外的なプラットフォームを提供する。
実空間におけるmoir\'eシステムのモデル化に必要な大量のサイトは、膨大な計算資源を必要とするため、依然として大きな課題である。
Super-moir\e の資料はこの要件を,数百万ないし数十億のサイトを考慮すべき限界まで押し上げます。
ここでは、実空間ハミルトニアンのテンソルネットワーク表現と自己一貫性のある実空間平均場方程式を利用する、10億のサイトに達するシステムの相関状態の解決を可能にする方法論を確立する。
提案手法はテンソル-ネットワークカーネル多項式法と量子テンソルクロス補間アルゴリズムを組み合わせることで,単一粒子ハミルトニアンが大きすぎて明示的に保存できないものを含む指数関数的に大きなモデルを解くことができる。
我々は,空間的に変調されたホッピング,多体相互作用,ドメインウォールを特徴とする超モワール系を用いて,自己整合対称性の破れ状態や実空間モデルのスペクトル関数が10億点に達することを実証した。
我々の手法は、非常に大きな相互作用問題を解くための戦略を提供し、相関する超モワール量子物質を計算するために広く適用可能な戦略を提供する。
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