Single- and two-particle finite size effects in interacting lattice systems
Single- and two-particle finite size effects in interacting lattice systems
复制标题
相互作用晶格系统中的单粒子和双粒子有限尺寸效应
DOI：
10.1103/physrevb.106.235106
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Gull, Emanuel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Iskakov, Sergei;Terletska, Hanna;Gull, Emanuel
扩展量子系统的模拟通常是通过将一系列有限系统大小的模拟结果外推到热力学极限来执行的。在量子蒙特卡罗领域，扭矩平均被认为是消除单体有限尺寸效应的一种有效策略。在动力学平均场共同体中，将动力学平均场理论推广到研究具有非局域关联的系统。在这项工作中，我们将动力学平均场理论的扭转平均和动力学团簇近似变量放在同等的位置，讨论了它们的共同点和不同点，并将这两种技术的结果与标准的周期边界技术进行了比较。以Hubbard模型为例，分别考虑了局域、短程和类Yukawa长程相互作用，证明了所有方法都收敛到相同的极限，但在实际应用中收敛速度不同。我们表明，嵌入理论是管理一体和二体有限尺寸效应的有效工具，特别是当相互作用在扭角上平均时。
Simulations of extended quantum systems are typically performed by extrapolating results of a sequence of finite-system-size simulations to the thermodynamic limit. In the quantum Monte Carlo community, twist-averaging was pioneered as an efficient strategy to eliminate one-body finite size effects. In the dynamical mean field community, cluster generalizations of the dynamical mean field theory were formulated to study systems with nonlocal correlations. In this work, we put the twist-averaging and the dynamical cluster approximation variant of the dynamical mean field theory onto equal footing, discuss commonalities and differences, and compare results from both techniques to the standard periodic boundary technique. At the example of Hubbard-type models with local, short-range and Yukawa-like longer range interactions we show that all methods converge to the same limit, but that the convergence speed differs in practice. We show that embedding theories are an effective tool for managing both one-body and two-body finite size effects, in particular if interactions are averaged over twist angles.
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