【摘 要】
:
量子强关联系统以其的复杂性而著称。对于许多量子强关联模型的物理性质,我们的理解仍旧非常有限。例如:高温超导的机理,自旋液体的存在性,量子临界点附近的性质,拓扑序的本质等。由于缺少理论上的通用处理方法,数值模拟方法对于理解量子强关联系统起到了重要的作用。量子强关联系统的基态常满足纠缠熵的面积定律。利用这一点,人们将发展了一个非常有用的数值模拟方法,即张量网络方法。张量网络方法大大减少了系统的自由度,
论文部分内容阅读
量子强关联系统以其的复杂性而著称。对于许多量子强关联模型的物理性质,我们的理解仍旧非常有限。例如:高温超导的机理,自旋液体的存在性,量子临界点附近的性质,拓扑序的本质等。由于缺少理论上的通用处理方法,数值模拟方法对于理解量子强关联系统起到了重要的作用。量子强关联系统的基态常满足纠缠熵的面积定律。利用这一点,人们将发展了一个非常有用的数值模拟方法,即张量网络方法。张量网络方法大大减少了系统的自由度,将指数复杂度的问题转化为多项式复杂度的问题。因此,我们可以利用张量网络方法模拟尺寸更大的系统。在本篇论文中,我们进一步发展了张量网络算法,并利用张量网络算法,研究了自旋-轨道耦合模型的磁有效模型,主要完成了以下工作:1.发展了环相互作用模型基态求解的张量网络方法环相互作用(ring-exchange interaction)出现在许多有趣的模型中,例如cylic环相互作用模型,J-Q模型,Boson metal模型,格点规范模型等。对于存在环相互作用的模型,没有一个普适高效的张量网络基态求解方法。我们提出了多张量更新(MU)方法,可以处理更加复杂的哈密顿量的虚时演化。与TEBD算法相结合,在合适的环境近似下,MU方法可以得到二维存在环相互作用的模型的基态。2.进一步发展了张量网络函数库一个张量网络算法是由大量的张量操作组成的。因此,我们需要高效方便的函数库将一个张量网络算法转化为一个计算机程序。在TNSP函数库的基础上,我们进一步发展了 TNSK函数库。在TNSK函数库中,我们将张量网络作为一个最基本的对象。这个对象不仅记录了张量的信息,还记录了张量网络里张量的连接信息。利用张量网络对象,我们可以大幅缩减编程的工作量,提高程序的正确性。3.利用张量网络算法,研究了自旋-轨道耦合模型的磁有效模型利用张量网络方法,我们研究了二维方格子上玻色子和费米子的自旋-轨道耦合模型的磁有效模型的基态,并给出了相应的相图。我们讨论了相图中的铁磁、反铁磁相,螺旋相和斯格明子相。我们探讨了量子相图和经典相图的区别,研究了量子涨落在其中起的作用。
其他文献
疏水颗粒与界面间的相互作用是一类具有动态润湿的流固耦合问题。这种现象不仅在自然界和日常生活中广泛存在,而且对工业生产起到极为重要的作用。由于这类流动问题不仅包含着移动接触线、界面毛细波和流固耦合等一系列非定常复杂流动现象,还涉及到浸润性、运动颗粒的直径和速度等多种影响因素,其中的流动机理尚未得到深刻认识。本文结合实验、数值模拟和理论分析的方法,聚焦颗粒的运动状态与流体界面间的相互作用,主要研究了三
扩散磁共振成像(diffusion magnetic resonance imaging,dMRI)能够测量组织中水分子的扩散,是评估组织微结构特性的有效手段。并且,dMRI是目前唯一被广泛应用于白质纤维束无创可视化的成像技术。然而,dMRI在临床应用及科学研究上的潜力并没有得到充分的挖掘,仍有很多的应用场景值得探索。因此,本文试图利用dMRI微结构特征及脑白质纤维束追踪技术,为临床和基础科学问题
低碳能源是降低碳排放和可持续发展的重要方向,电化学储能作为其中重要的一环,其市场规模将越来越大。目前,以石墨为负极的锂离子电池容量逐步接近其理论极限,但仍无法满足市场对于更高能量密度储能的需求。用具有更低电势和更高容量的锂金属替代石墨作负极是发展下一代高能量密度锂电池的有效策略。然而,锂金属负极的商业化应用依然面临许多问题和挑战,比如,锂金属在循环过程中,由于其巨大体积变化,会导致固态电解质界面(
地震波数值模拟是进行强地面运动模拟和地下结构成像的重要工具。强地面运动模拟和全波形反演中涉及大规模宽频地震波数值模拟,对计算资源需求量大。有限差分法是目前较为常用的地震波数值模拟方法。与其他数值方法相比,有限差分法较为简单高效。针对复杂模型,有限差分法采用的结构网格生成容易。同样由于采用结构化网格,有限差分法容易部署到大规模高性能计算平台,以提高计算效率。传统的有限差分法模拟采用均匀网格,网格步长
有限差分算法可以简单高效地模拟二维/三维非均匀模型中地震波传播,在提出了基于应力-速度的一阶差分格式后得到了广泛的应用。当研究区域-全球尺度的地震波传播时,必须要考虑地球曲率的影响。虽然可以通过网格变形或者展平变换等方法转化计算,但是选用极坐标系(二维)或者球坐标系(三维)更为直接方便,因此很多工作基于极/球坐标系下有限差分算法进行。地形起伏会明显影响地震波传播。前人提出了多种方法在有限差分中处理
近年来,水力压裂技术已经广泛应用于油气田开发过程中,尤其是对于储量巨大的非常规油气的开发,水力压裂已经成为必要的手段之一。微地震监测技术是在地面或者井下布设检波器来接收由于地下岩石破裂产生的微地震信号,通过对记录到微地震事件进行震源定位、震源机制反演等方面的研究,从而对水力压裂的效果进行评估。而通过地震学中震源定位的方法获取微地震事件的震源位置则是微地震监测的基本目标之一。在众多地震定位方法中,基
39Ar是一种宇生同位素。由于它的来源比较单一、在大气中分布均匀且化学性质不活泼,因此是环境水样品的理想定年示踪同位素。39Ar的半衰期为269±8年,其定年范围约为50~1,800年,恰好填补了传统氚定年和14C定年的空档。39Ar独特的定年范围使其在冰川定年、洋流循环以及地下水研究中有着重要的应用。但是39Ar的自然丰度非常低(I.A.=8×10-16),分析环境样品中的39Ar对检测技术是一
随着飞行工况的提高以及重复使用需求的进一步明确,主动冷却技术将成为推进系统内部和飞行器外部高热部位主要的热防护措施,考虑到在高马赫数飞行条件下引气气膜冷却与燃料再生冷却存在的冷却不足问题,本文进行了以液态水为冷却工质的复合冷却结构的机理研究,目的在于探索单一液态水工质复合冷却方式的传热特征及性能极限,为新型多工质复合冷却结构的设计提供参考。从冷却工质的热沉利用角度量化分析了气膜冷却应用中的气膜层隔
自lin-4和let-7等小RNA在秀丽线虫中被发现以来,后续的研究揭示了小RNA广泛存在真核生物中,并在机体的生长、发育、生殖、遗传和免疫防御等方面行使重要功能。近些年来,随着越来越多新型的小RNA被发现,小RNA的分子功能及参与的生物过程也在不断拓展,其功能的实现方式也被不断揭示。对小RNA的研究,促进了研究人员对生命现象的理解,促进了生物技术的开发。本项工作中我们利用线虫筛选抑制siRNA生
近年来,大数据技术在许多领域取得了显著成就。基于大数据的许多智能应用与服务被开发并广泛应用于各行各业,如语音识别、智能推荐、智能监控、自动驾驶、物体检测、交通流量分析、噪声监测、药物研发等。因此,对于基于数据的服务提供者来说,迫切需要对数据及数据产品进行有效质量分析和数据获取和交易机制。为了促进数据服务提供商和数据拥有者之间的数据流通,国内外出现了各种数据共享和交易平台。代表性的数据交易平台有国内