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2016 Fiscal Year Research-status Report

量子相関の厳密な解析とクエンチ系への応用

Research Project

Project/Area Number 15K05208
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

鈴木 淳史  静岡大学, 理学部, 教授 (40222062)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords量子相関 / 量子転送行列 / スピノン / 粒子ー正孔型励起
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は量子相関関数を形状因子展開の方法により厳密に評価する手法の確立と、数値的実装、およびそのクエンチ系への適用を目的とする。昨年度定式化できた解析的表式に基づき、今年度は静的相関関数に対して具体的な数値的評価を行った。相互作用の弱い場合、熱力学的極限で重要な励起は、粒子ー正孔型励起であることが期待される。強相関系である量子スピン系においてこの議論は必ずしも正しくなく、ストリング型励起が主要な寄与を与える。しかしながらその取り扱いは解析的な特異性を含むため、粒子ー正孔型に比較してはるかに困難であった。量子転送行列の方法に基づき、有限温度より出発する事により、主な寄与をもたらすものとして、実空間でなく仮想的な空間に存在する粒子ー正孔型励起が同定され、これにより数値的評価が飛躍的に簡単化された。 数値的実験の結果、実空間に存在するストリングに付随するスピノンと呼ばれる励起と、仮想的な空間に存在する粒子ー正孔型励起の与える形状因子は、低励起において定量的に一致することが示された。前者の定式化によると、せいぜい4スピノンまでの評価しか可能でなかったが、我々の定式化によれば6スピノンに相当する励起まで容易に評価することが可能になった。以前の申請者の研究によって得られていた4近傍以下の格子間隔における厳密な相関関数の表式と比較することにより、6スピノン励起まで考慮することにより、99.9%の精度で厳密値が再現できることが示された。より長距離の相関関数に対する厳密な表式は存在しないが、DMRGや厳密対角化といった標準的な数値的手法の結果と比較することにより、高い精度の結果が得られていることが確認できた。 これらの結果は論文としてまとめられ、また招待講演で発表された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

静的な相関関数の評価の定量化に成功したので、今年度はクエンチ系に応用する手がかりとして平衡系におけるダイナミクスの定式化にとりくんだ。形式的な定式化には成功したが、定量的な評価において技術的な問題が発生しており、現在その解消に向けて模索中である。そのため、非平衡系の問題にまで今年度は手が回らなかった。

Strategy for Future Research Activity

上述の平衡系でのダイナミクスの定量的評価における技術的問題を早期に解決しクエンチ系の問題に取り組んでいきたい。また静的な相関関数においても残された等方的な系での漸近評価の問題、および形状因子の因子化など基礎的な問題についても再考察を行なっていく予定である。

Causes of Carryover

年度末にドイツの共同研究者のもとに滞在して研究を進める予定であったが、先方の都合でこれが不可能になったため、残金が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

研究に使用しているワークステーションが老朽化してきたため、刷新することに一部使用する。また今年度はオーストラリアにおける滞在型研究会に招待されているため、旅費の一部にも補填する予定である

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ブッパタール大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ブッパタール大学
  • [Int'l Joint Research] リヨン大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      リヨン大学
  • [Journal Article] Thermal form factor approach to the ground-state correlation functions of the XXZ chain in the antiferromagnetic massive regime2016

    • Author(s)
      M. Dugave, F. Gohmann, K. K. Kozlowski, J.Suzuki
    • Journal Title

      J. Phys. A Math. Theor.

      Volume: 49 Pages: 394001

    • DOI

      10.1088/1751-8113/49/39/394001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Thermal form factors and form factor series for correlation functions of the Heisenberg-Ising chain: I2016

    • Author(s)
      Junji Suzuki
    • Organizer
      New trends in Low Dimensional Physics
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Form factor expansions of the spin 1/2 XXZ model2016

    • Author(s)
      Junji Suzuki
    • Organizer
      Recent Advances in the Theory of Quantum Integrable Systems 16
    • Place of Presentation
      ジュネーヴ(スイス)
    • Year and Date
      2016-08-22 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spinon expansion of correlation functions of the spin1/2 XXZ chain in massive regime2016

    • Author(s)
      Junji Suzuki
    • Organizer
      Correlations in Integrable Quantum Many-Body Systems
    • Place of Presentation
      ヴッパタール(ドイツ)
    • Year and Date
      2016-04-11 – 2016-04-14
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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