論文の概要: Ground states of quasi-two-dimensional correlated systems via energy expansion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22014v1
- Date: Thu, 27 Mar 2025 22:04:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-31 19:09:59.50158
- Title: Ground states of quasi-two-dimensional correlated systems via energy expansion
- Title（参考訳）: エネルギー膨張による準二次元相関系の基底状態
- Authors: Sam Mardazad, Nicolas Laflorencie, Johannes Motruk, Adrian Kantian,
- Abstract要約: 本研究では,空間異方性2次元多体量子システムに適用可能な基底状態の汎用計算法を提案する。
我々は、弱結合鎖の3つの特定の2次元系(ハードコアボソン、スピン-1/2$ハイゼンベルク・ハミルトン、反発相互作用を持つスピンフルフェルミオン)に新しい手法を適用した。
前例のない大きさの格子を扱い、この系に準1次元の隙間のないスピン液体が存在することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We introduce a generic method for computing groundstates that is applicable to a wide range of spatially anisotropic 2D many-body quantum systems. By representing the 2D system using a low-energy 1D basis set, we obtain an effective 1D Hamiltonian that only has quasi-local interactions, at the price of a large local Hilbert space. We apply our new method to three specific 2D systems of weakly coupled chains: hardcore bosons, a spin-$1/2$ Heisenberg Hamiltonian, and spinful fermions with repulsive interactions. In particular, we showcase a non-trivial application of the energy expansion framework, to the anisotropic triangular Heisenberg lattice, a highly challenging model related to 2D spin liquids. Treating lattices of unprecedented size, we provide evidence for the existence of a quasi-1D gapless spin liquid state in this system. We also demonstrate the energy expansion-framework to perform well where external validation is possible. For the fermionic benchmark in particular, we showcase the energy expansion-framework's ability to provide results of comparable quality at a small fraction of the resources required for previous computational efforts.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,空間異方性2次元多体量子システムに適用可能な基底状態の汎用計算法を提案する。
低エネルギー 1D 基底集合を用いて 2D システムを表現することにより、大きな局所ヒルベルト空間の価格で、準局所相互作用しか持たない実効的な 1D ハミルトニアンを得る。
弱結合鎖の3つの特定の2次元系(ハードコアボソン、スピン-1/2$ハイゼンベルク・ハミルトン、反発相互作用を持つスピンフルフェルミオン)に新しい手法を適用する。
特に、2次元スピン液体に関する非常に困難なモデルである異方性三角形ハイゼンベルク格子に対するエネルギー膨張フレームワークの非自明な応用を示す。
前例のない大きさの格子を扱い、この系に準1次元の隙間のないスピン液体が存在することを示す。
また,外部の検証が可能である場合にも,エネルギー拡張の枠組みを立証する。
特にフェルミオニオンのベンチマークでは、従来の計算作業に必要なリソースのごく一部において、エネルギー拡張フレームワークが同等の品質の結果を提供する能力を示す。
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