論文の概要: A Geometric Approach to Strongly Correlated Bosons: From $N$-Representability to the Generalized BEC Force
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01652v1
- Date: Sun, 04 Jan 2026 20:10:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.620966
- Title: A Geometric Approach to Strongly Correlated Bosons: From $N$-Representability to the Generalized BEC Force
- Title(参考訳): 強相関ボソンへの幾何学的アプローチ:$N$-表現性から一般化BEC力へ
- Authors: Chih-Chun Wang, Christian Schilling,
- Abstract要約: 還元密度行列理論の最近の進歩に基づき、強相関格子ボソンを記述する幾何学的枠組みを開発する。
まず、固定対の相互作用とともに、翻訳対称性が運動量占有数だけで表される正確な関数的定式化を可能にすることを証明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.368400057425
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Building on recent advances in reduced density matrix theory, we develop a geometric framework for describing strongly correlated lattice bosons. We first establish that translational symmetry, together with a fixed pair interaction, enables an exact functional formulation expressed solely in terms of momentum occupation numbers. Employing the constrained-search formalism and exploiting a geometric correspondence between $N$-boson configuration states and their one-particle reduced density matrices, we derive the general form of the ground-state functional. Its structure highlights the omnipresent significance of one-body $N$-representability: (i) the domain is exactly determined by the $N$-representability conditions; (ii) at its boundary, the gradient of the functional diverges repulsively, thereby generalizing the recently discovered Bose-Einstein condensate (BEC) force; and (iii) an explicit expression for this boundary force follows directly from geometric arguments. These key results are demonstrated analytically for few-site lattice systems, and we illustrate the broader significance of our functional form in defining a systematic hierarchy of functional approximations.
- Abstract(参考訳): 還元密度行列理論の最近の進歩に基づき、強相関格子ボソンを記述する幾何学的枠組みを開発する。
まず、固定対の相互作用とともに、運動量占有数の観点からのみ表現される正確な関数的定式化を可能にすることを、翻訳対称性が確立する。
制約付き探索形式を利用し、N$-ボソン構成状態とその1粒子還元密度行列間の幾何学的対応を利用して、基底状態汎函数の一般形式を導出する。
その構造は、一体$N$-representabilityの全体的重要性を強調している。
i) ドメインは、$N$-representability条件によって正確に決定される。
(ii) その境界において、函数の勾配は反発的に分岐し、最近発見されたボース=アインシュタイン凝縮(BEC)力を一般化する。
(iii) この境界力の明示的な表現は、幾何学的議論から直接従う。
これらの重要な結果は、少数の格子系に対して解析的に示され、機能近似の体系的階層を定義する上で、我々の機能形態のより広範な重要性が説明される。
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