失措的空间分享 http://blog.sciencenet.cn/u/william1985 中国科学院研究生院 凝聚态理论博士生

博文

实空间重整化群与矩阵积态(二)

已有 7252 次阅读 2010-9-14 15:52 |个人分类:文献笔记|系统分类:科研笔记| 矩阵积态, 自旋模型, 实空间重整化群

(本系列笔记系阅读文献 "Renormalization and tensor product state in spin chains and lattices" Cirac and Verstraete, J. Phys. A: Math. Theor. 42, 504004 (2009)。)

(I)矩阵积态上的观测值及其抽象表示

在进一步给出怎样得到矩阵积态中矩阵之前,我们可以来看看,在这样的态上,物理量的观测值会具有什么样的形式。

我们来考虑算符,其中每个sig为局域算符,比如自旋某分量的算符。这样的算符在|Psi>上的观测值为:

 注意到上式得特点,我们可以定义:

 

这样,算符的观测值就可以表达为紧凑的形式:

 

 即,观测值本身也是一个矩阵积,注意到,E1为行向量,EN为列向量,故上述乘积得到一个实数。

这里,我们特别关心少数算符时的情况。这里,我们定义 ,此时sig为单位算符。波函数的内积就可以写成,这一关系可以如下理解(有点Subtle):

由于 ,故此后续的E2乘上去后,就得到:

 

以此类推,就可以得到波函数的归一结果。但是,还有一种更为紧凑的表达,考虑到没个A矩阵都作用在辅助空间alpha,beta等上,如下图所示:

 

将E1E2相乘,其效果与下面的表达相同:

以此类推,作用到最右端的EN

 这里值得解释一下|alpha,alpha')的含义,因为,EN为一个列向量,其指标只有alpha,alpha'。所以可以形式上写成狄拉克符号的形式,这个态矢的每个分量为(取完具体表象后),E1作为左矢,也是如此,而中间的矩阵就成为作用在辅助空间上的算符。这样紧凑的抽象表达简化了矩阵积态上求观测值的表达,事实上使得计算更加直观。

(II)实空间重整化群

下面我们涉及到一个最直接的重整化群方案,这一方案最早由K.Willson提出。我们所要做的,就是在直积Hilbert空间中截取最低能的dM个态。考虑哈密顿量中只有局域的最近邻耦合,即

 先考虑两个自旋,我们截取最低的d2个本征态,其本征能量,此时,低能有效地哈密顿量就可以写成:

这里假设本征态的形式为(通过在直积表象下对角化哈密顿量):

 

这样就得到了A矩阵的具体表达式,其中psi是矩阵对角化的本征矢量(波函数)。

在做第M步重整化时,由于我们已经得到了(M>2),便可以在直积基底下写出哈密顿量:

 这里,我们需要处理的就是hM,其余的直至hM-1都已经在中写好了。考察hM的表达式,可以知道,我们需要在基底下写出,(已在下写出)。而这一表示是现成的,我们只要考察从M-2到M-1的重整化过程就可以知道:

 

这里,beta及beta'用于挑选出A_{M-1}矩阵中指定的列,前面的A矩阵都求和为1了(类似波函数内积)。

通过上述手续,我们就最终可以得到H_N空间中的一组正交归一基地,他们应该(should)给出完备哈密顿量的低能部分(section)。

但是这一方法(实空间重整化群),在大多数的强关联系统的应用却是失败的。直至密度矩阵重整化群的出现,才将RG成功的应用到了包括自旋模型、费米子模型等强关联系统中。



https://blog.sciencenet.cn/blog-268057-362638.html

上一篇:实空间重整化群与矩阵积态(一)
下一篇:密度矩阵重整化群与矩阵积态
收藏 IP: .*| 热度|

0

发表评论 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-12-24 13:17

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部