論文の概要: Bose-Hubbard model in the canonical ensemble: a beyond mean-field approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.01692v1
- Date: Sun, 03 Aug 2025 09:51:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:22.01244
- Title: Bose-Hubbard model in the canonical ensemble: a beyond mean-field approach
- Title（参考訳）: 正準アンサンブルにおけるボース・ハッバードモデル-平均場を超えるアプローチ
- Authors: Tista Banerjee,
- Abstract要約: 本稿では,量子多体系における全粒子数保存を尊重するアンザッツ波動関数について考察する。
この波動関数は平均場グッツウィラーアンザッツと同じ数のパラメータを持つ。
ハミルトンパラメータの急激なクエンチの下での様々な平衡初期状態の緩和ダイナミクスを、このアンザッツ波動関数を用いて研究できることが示される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Ultracold atoms in optical lattices are versatile testbeds to study and manipulate equilibrium and out-of-equilibrium aspects of quantum many-body systems whose behavior can be described by Hubbard-type Hamiltonians. In this paper, we consider an ansatz wave-function which respects total particle-number conservation for such systems and goes beyond mean-field theory; this wave-function has the same complexity in the number of parameters as the mean-field Gutzwiller ansatz, and captures quantum correlations and entanglement via projection onto an effective low-energy manifold. This ansatz can be exploited to study quantum phases observed in a large class of systems realizable in such experimental platforms and is useful to study quantum dynamics. We show that the relaxation dynamics of various out-of-equilibrium initial states under sudden quench of Hamiltonian parameters can be studied with this ansatz wavefunction within the framework of time-dependent variational principle. We present a quantitative comparison with small-scale exact diagonalization results in the 1D Bose-Hubbard model with and without external trapping potentials.
- Abstract（参考訳）: 光学格子中の超低温原子は、ハバード型ハミルトニアンによって振舞いを記述することができる量子多体系の平衡と外平衡の側面を研究・操作するための多用途テストベッドである。
本稿では,これらの系の総粒子数保存を尊重し,平均場理論を超越したアンザッツ波動関数を考える。この波動関数は,平均場グッツウィラー・アンザッツと同じ数のパラメータを持ち,有効低エネルギー多様体への投射による量子相関と絡み合いを捉える。
このアンザッツは、そのような実験プラットフォームで実現可能な多数のシステムで観測される量子相の研究に利用することができ、量子力学の研究に有用である。
ハミルトンパラメータの急激なクエンチの下での様々な平衡初期状態の緩和ダイナミクスは、時間依存性の変動原理の枠組みの中で、このアンザッツ波動関数を用いて研究できることが示される。
1D Bose-Hubbardモデルにおいて, 外部トラップ電位を伴わない, 高精度な対角化結果との比較を行った。
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