論文の概要: Phase structure of the one-dimensional $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory with second nearest-neighbor interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.10755v1
• Date: Thu, 11 Dec 2025 15:46:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-12 16:15:42.452374
• Title: Phase structure of the one-dimensional $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory with second nearest-neighbor interactions
• Title（参考訳）: 2番目の近傍相互作用を持つ1次元$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論の位相構造
• Authors: Yeimer Zambrano, Aleksey Alekseev, Konrad J. Kapcia, Krzysztof Cichy, Agnieszka Cichy,
• Abstract要約: 本研究は,2番目に近い隣人間相互作用(2NN)を組み込むことにより,これまでの研究を拡張した。 2NN相互作用の包含は電荷秩序を高め、対のコヒーレンスを抑制するが、これは構造因子の急激なピークとペアペアペアの急激な崩壊によって証明される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the ground-state phase diagram of a one-dimensional $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory (LGT) model with hard-core bosons at half-filling, extending previous studies by including second nearest-neighbor (2NN) interactions. Using matrix product state techniques within the density matrix renormalization group, we compute charge gap, static structure factor, and pair-pair correlation functions for various interaction strengths and field parameters. We analyze two representative neatest-neighbor interaction strengths ($V_1$) that correspond to the Luttinger liquid (LL) and Mott insulator (MI) phases in the absence of the 2NN interactions. We introduce the 2NN coupling $V_2$ and investigate its impact on the system. Our results reveal very rich behavior. As the 2NN repulsion increases, in the case of small $V_1$, we observe a direct transition from the LL phase to a charge-ordered insulator (COI) phase, whereas for large $V_1$, we observe a transition from the MI phase (previously found with only $V_1$ included), going through an intermediate LL region, and finally reaching the COI regime. Additionally, the inclusion of 2NN interactions enhances charge order and suppresses pair coherence, evidenced by sharp peaks in the structure factor and rapid decay in pair-pair correlators. Our work extends the well-studied phase structure of 1D $\mathbb{Z}_2$ LGT models and demonstrates the interplay between gauge fields, confinement, and extended interactions.
• Abstract（参考訳）: 半充填時のハードコアボソンを持つ1次元$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論 (LGT) モデルの基底状態相図について検討し, 2次近傍相互作用 (2NN) を含む以前の研究を拡張した。 密度行列再正規化群内の行列積状態技術を用いて、様々な相互作用強度と場パラメータに対する電荷ギャップ、静的構造係数、対対対相関関数を計算する。 2NN相互作用がない場合のLuttinger liquid (LL) とMott Insulator (MI) 相に対応する2つの代表的な隣り合う相互作用強度 (V_1$) を解析した。 2NN結合を$V_2$で導入し,システムへの影響について検討する。 私たちの結果は、とても豊かな振る舞いを示します。 2NNの反発が増大するにつれて、小さな$V_1$の場合、LL相から充電順序絶縁体(COI)相への直接遷移が観察されるが、大きな$V_1$の場合、MI相(以前は$V_1$しか含まれていなかった)からの遷移が観察され、中間LL領域を通過し、最終的にCOI体制に達する。 さらに、2NN相互作用の包摂により電荷秩序が向上し、対のコヒーレンスが抑制され、構造因子の急激なピークと対対対相関器の急激な崩壊によって証明される。 我々の研究は、1D $\mathbb{Z}_2$ LGTモデルのよく研究された位相構造を拡張し、ゲージ場、閉じ込め、拡張相互作用の間の相互作用を実証する。

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