論文の概要: Frustration-free free fermions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14312v1
• Date: Tue, 18 Mar 2025 14:48:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-19 14:14:03.873707
• Title: Frustration-free free fermions
• Title（参考訳）: フラストレーションフリーなフェルミオン
• Authors: Seishiro Ono, Rintaro Masaoka, Haruki Watanabe, Hoi Chun Po,
• Abstract要約: フラストレーションのない自由フェルミオン系の理論を開発し,その必要十分条件を導出する。 我々は,ハニカム格子上にフラストレーションフリーなフリーフェミオンモデルを構築し,その密度変動が異常なギャップを得ることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We develop a general theory of frustration-free free-fermion systems and derive their necessary and sufficient conditions. Assuming locality and translation invariance, we find that the possible band touching between the valence bands and the conduction bands is always quadratic or softer, which rules out the possibility of describing Dirac and Weyl semimetals using frustration-free local Hamiltonians. We further construct a frustration-free free-fermion model on the honeycomb lattice and show that its density fluctuations acquire an anomalous gap originating from the diverging quantum metric associated with the quadratic band-touching points. Nevertheless, an $O(1/L^2)$ finite-size scaling of the charge-neutral excitation gap can be verified even in the presence of interactions, consistent with the more general results we derive in an accompany work [arXiv:2503.12879].
• Abstract（参考訳）: フラストレーションのない自由フェルミオン系の一般的な理論を開発し、それらの必要十分条件を導出する。 局所性と翻訳不変性を仮定すると、原子価バンドと伝導バンドの間のバンドの接触は、常に二次的あるいは軟的であり、これはフラストレーションのない局所ハミルトン群を用いてディラックおよびワイル半金属を記述する可能性を規定している。 さらに, ハニカム格子上にフラストレーションフリーなフリーフェミオンモデルを構築し, その密度変動が, 二次バンドタッチ点に付随する量子距離のばらつきから生じる異常なギャップを得ることを示す。 それでも、O(1/L^2)$ の電荷-中性励起ギャップの有限スケールは相互作用の存在下でも検証でき、付随する研究(arXiv:2503.12879)で得られるより一般的な結果と一致する。

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