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三维Ising模型的算符代数

已有 297 次阅读 2026-2-11 16:27 |系统分类:论文交流

三年前,物理所刘伍明教授通过微信给我转来了一篇文章“郝柏林:伊辛模型背后的故事”,其中有段文字“年青的Luttinger写信给Onsager,想用他的方法求解三维问题,作为博士论文。Onsager回信说,用我的方法解决三维伊辛模型的可能性等于零”。今天看来,Onsager的回答仅对了一半,又对又不对,这是因为当年还未出现重整化的概念。今天,重整化群已成为研究相变与临界现象最重要的方法之一。

Onsager文中算符代数的生成元是局域的,即只与格点有关,这点在精确求解二维Ising模型中非常重要。众所周知,三维经典Ising模型通过转移矩阵方法,变为二维横向场量子Ising模型。这时转移矩阵平面有两种边界条件,不同于二维时只有周期性边界条件。如果转移矩阵平面两个方向都用周期性边界条件,算符代数不能闭合,这与三维Ising模型没有dual或self-dual对称有关,这时Onsager的回答是对的。当X方向应用螺旋边界条件,在Y方向强加周期性边界条件,导致沿X方向是一个长度为mxn的链,而沿Y方向有m个独立的长度为n的链,这时沿Y方向的哈密顿量通过算符重整化完全等价于沿X方向上的一个算符(见我的文章Symmetry 2021, 13, 1837; 2023,15, 375),三维Ising模型被精确求解。因此,Onsager的回答又是错的。



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1 王涛

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