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2022 年度 実績報告書

量子スピン系における基底状態にスペクトルギャップを持つハミルトニアンの分類

研究課題

研究課題/領域番号 19K03534
研究機関東京大学

研究代表者

緒方 芳子  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (80507955)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード量子スピン系
研究実績の概要

我々がこれまでの研究で得た2次元フェルミオンSPTの不変量は、可逆な場の理論で予想されるものと比べて、ある種二重化が起っている。これについて、次のようなことがわかった。場の理論では、ローレンツ対称性が仮定されている。その結果として、CRT対称性というy軸に関する反線型な反転についての対称性が自動的に成立する。一方、格子系においては、そういった対称性は成立するとは限らない。そこで、このCRT対称性を格子系において手で入れてみたところ、上記の二重化が解消された。これを論文にまとめた。

我々のこれまでの研究で、2次元トポロジカル相には、Algebraic quantum field theory と似たような圏論的対象が存在することがわかった。これはsuperselection sector というAlgebraic quantum field theory で考えられたものと同様のものから生じる。しかしこの解析は、その数学的な枠組みの違いから、Algebraic quantum field theory でのそれとは多くの面で異なっている。二次元トポロジカル相を代表する格子モデルであるquantum double model について、その局所物理量のなすvon Neumann環のtypeはII-無限型であることを示した。これはAlgebraic quantum field theory における局所物理量のなすvon Neumann環がIII型であることと対照的である。これはAlgebraic quantum field theoryと格子モデルとが大きく異なる数学的構造を持つことを示しており、同時にAlgebraic quantum field theoryの道具や理論が必ずしも理由可能ではないということを意味する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] An Invariant of Symmetry Protected Topological Phases with On-Site Finite Group Symmetry for Two-Dimensional Fermion Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Ogata Yoshiko
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 395 ページ: 405~457

    • DOI

      10.1007/s00220-022-04438-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Split and Approximate Split Property in 2D Systems: Stability and Absence of Superselection Sectors2022

    • 著者名/発表者名
      Naaijkens Pieter、Ogata Yoshiko
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 392 ページ: 921~950

    • DOI

      10.1007/s00220-022-04356-3

  • [雑誌論文] A derivation of braided C*-tensor categories from gapped ground states satisfying the approximate Haag duality2022

    • 著者名/発表者名
      Ogata Yoshiko
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 63 ページ: 011902~011902

    • DOI

      10.1063/5.0061785

  • [学会発表] Classification of gapped ground state phases in quantum spin systems2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Ogata
    • 学会等名
      Advances in Mathematical Physics: A Conference in Honor of Elliott H. Lieb on his 90th Birthday
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Classification of gapped ground state phases in quantum spin systems2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Ogata
    • 学会等名
      International Congress of Mathematicians 2022 (ICM 2022)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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