Integrierbarkeit des verallgemeinerten Richardson-Hubbard-Modells

Kürzlich interessierte ich mich ein wenig für die Möglichkeit, ein Spektrum einiger interessanter Klassen von quantenmechanischen Hamiltonianern mit Gitter zu finden, wie Richardsons Paarungsketten aus Hamiltonian, 1D-Hubbard-Hamiltonian und 1D-Heisenberg-Spinketten.

In diesem Zusammenhang habe ich diese Frage, ist der folgende verallgemeinerte Richardson-Hubbard-Modell-Hamiltonian genau lösbar (analytische Machbarkeit des Findens des Spektrums) oder integrierbar:

H ^ = X Ψ ^ ( X ) A ( X ) Ψ ^ ( X ) + X , j Ψ ^ ( X ) Ψ ^ ( X ) B ( X , j ) Ψ ^ ( j ) Ψ ^ ( j )

Wo

Ψ ( X ) = ( C 1 ( X ) C N ( X ) C 1 ( X ) C N ( X ) ) T

mit C k ( X ) / C k ( X ) ein fermionischer Erzeugungs-/Vernichtungsoperator zum Erzeugen/Vernichten von Flavour-Fermionen k am Ort X von a 1 D periodisches Gitter zum Beispiel. Weiter A ( X ) Und B ( X , j ) sind komplex N × N Und N 2 × N 2 Matrizen bzw. Nur um allgemeiner zu sein, hier die Beschränkung auf die hermitische Natur von H ^ wird nicht vorausgesetzt (damit es möglich ist, Techniken zum Aufbau offener Quantensysteme zu verallgemeinern).

Wenn als solche H ^ ist nicht genau lösbar/integrierbar, wozu weitere Einschränkungen nötig sind A ( X ) Und B ( X , j ) damit dieses Problem genau lösbar/integrierbar ist: wie einschränkend X , j in der zweiten Summierung der Hamilton-Definition zum nächsten Nachbarn und/oder einschränkend A ( X ) Und B ( X , j ) homogen sein (unabhängig von X Und j ) und/oder Beschränkungen der Struktur von A ( X ) und/oder B ( X , j ) Matrizen und/oder Dimensionalität des Flavour-Raums ( N ) und so weiter (ausgenommen triviale Grenzen wie nicht-interagierender Fall ( B ( X , j ) = Ö N 2 × N 2 für alle X , j des Gitters) und/oder alle Gitterplätze entkoppelter Fall ( B ( X , j ) = B δ X j - Beachten Sie hier, dass ich klein bin N Fall im Sinne der Reihenfolge mindestens 4 und nicht mehr als 6)). Ein besonderer Fall, der mich interessiert, ist A ( X ) Und B ( X , j ) sind homogen und N = 4 .

Insbesondere suche ich nach der Zugänglichkeit von Richardsons Ansatz oder koordinativen / algebraischen / funktionalen Bethe-Ansatzmethoden (ich versuche immer noch, grundlegende Elemente des algebraischen Bethe-Ansatzes herauszufinden, Verweise in diese Richtung werden auch äußerst hilfreich sein) für die genaue Lösbarkeit / Integrierbarkeit von H ^ .

Es gibt einige Möglichkeiten, integrierbare Hamiltonoperatoren mit algebraischem Bethe-Ansatz zu erstellen. Sie könnten das Fusionsverfahren ausprobieren, um zu sehen, dass die Nachbarbedingung nicht erforderlich ist. Spielen Sie mit der Verwendung unterschiedlicher Darstellungen der erforderlichen Quantengruppe an den verschiedenen Stellen und Sie sehen, dass Sie Homogenität vermeiden können.
@AHusain Vielen Dank für den hilfreichen Kommentar. Ich bin ein bisschen Neuling in Bezug auf Bethe-Ansatzmethoden. Können Sie hilfreiche Referenzen in Richtung Ihres Kommentars vorschlagen?

Antworten (1)

Natürlich gibt es keine Möglichkeit, a priori festzustellen, ob der von Ihnen vorgeschlagene Hamiltonoperator integrierbar ist oder nicht.

Das Modell, das Sie aufgeschrieben haben, sieht jedoch wie Mehrkomponenten-Yang-Gaudin-Fermi-Gase aus, wenn A ( X ) Und B ( X , j ) so gewählt werden, dass alle verschiedenen Arten von Fermionen die gleiche Masse haben und die Wechselwirkung zwischen ihnen eine Delta-Wechselwirkung mit der gleichen Stärke ist. Das physikalisch relevanteste Modell ist hier das Zweikomponenten-Yang-Gaudin-Modell, das fast gleichzeitig über den koordinierten Bethe-Ansatz von CN Yang und Michel Gaudin gelöst wurde. Dazu gibt es einen aktuellen Übersichtsartikel: arxiv: 1310.6446 .

Ich wollte in der Frage Matrix erwähnen (aber ich habe es versäumt, es ausdrücklich zu erwähnen). A ( X ) soll skalare (im Gegensatz zu differentiellen Differentialoperatoren als Einträge) haben und weiter für diesen Fall wann B ( X , j ) wird als kontaktartig angenommen (d. h. B ( X , j ) = B δ ( X , j ) was ich ausschließe), zumindest für kleine N der Ordnung 4 , ist das Problem einfach, da verschiedene Standorte entkoppelt sind. Was mich eigentlich interessiert, ist der Fall A ( X ) = A , B ( X , j ) = B mit N = 4 . Irgendwelche Kommentare zu diesem Fall?
Ich verstehe deine Einstellung nicht ganz. Nach Ihrem Beispiel ist der Hamiltonian, wie Sie erwähnt haben, von Ort zu Ort vollständig entkoppelt. Daher für jeden N , man muss nur das Spektrum von jedem Ort berechnen (das chemische Potential und die Hubbard-Wechselwirkung pendeln) und sie addieren. Über Integrierbarkeit muss überhaupt nicht diskutiert werden. Wenn Sie das wollen, ist es exakt lösbar, ohne eine Technik wie den Bethe-Ansatz zu verwenden.
Das war genau der Fall, den ich ausschloss. Wie gesagt, zumindest für kleine N der Ordnung 4 ist das Problem trivial, weshalb die Diskussion über die Integrierbarkeit etwas übertrieben ist. Was mich tatsächlich interessiert, ist der im obigen Kommentar angegebene Fall (der Fall, in dem alle Standorte durch ein verallgemeinertes Zwei-Körper-Potenzial miteinander interagieren, wobei ein verallgemeinerter Körperteil des Hamiltonian standortlokal ist).