Simulation of ring-exchange models with projected entangled pair states
Simulation of ring-exchange models with projected entangled pair states
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具有投影纠缠对态的环交换模型的模拟
DOI：
10.1103/physrevb.105.024417
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发表时间：
2021-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lixin He
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chao Wang;Shaojun Dong;Yongjian Han;Lixin He
提出了利用投影纠缠对态（PEPS）模拟环交换模型的算法。我们推广了虚时间演化（ITE）方法来优化具有环交换作用的模型的PEPS波函数。我们比较了不同近似对环境的影响。为了理解优化过程中的数值不稳定性，我们引入了PEPS的“奇异性”，并开发了一个调节程序，可以有效地减少PEPS的奇异性。我们用环面码模型对我们的方法进行了基准测试，得到了非常精确的基态能量和拓扑纠缠熵。我们还将我们的方法与二维环交换模型进行了比较，发现基态具有较强的矢量手征序。该算法可以成为研究环相互作用模型的有力工具。在这项工作中开发的方法，例如，减少奇异性的正则化过程也可以应用于其它模型。
Algorithms to simulate the ring-exchange models using the projected entangled pair states (PEPS) are developed. We generalize the imaginary time evolution (ITE) method to optimize PEPS wave functions for the models with ring-exchange interactions. We compare the effects of different approximations to the environment. To understand the numerical instability during the optimization, we introduce the “singularity” of a PEPS and develop a regulation procedure that can effectively reduce the singularity of a PEPS. We benchmark our method with the toric code model, and obtain extremely accurate ground state energies and topological entanglement entropy. We also benchmark our method with the two-dimensional cyclic ring exchange model, and find that the ground state has a strong vector chiral order. The algorithms can be a powerful tool to investigate the models with ring interactions. The methods developed in this work, e.g., the regularization process to reduce the singularity can also be applied to other models.
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DOI：
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发表时间：
1958
期刊：
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影响因子：
--
作者：
T. Apostol
通讯作者：
T. Apostol
影响因子：
3
作者：
Orus, Roman
通讯作者：
Orus, Roman
DOI：
10.1016/b978-0-12-394435-1.00001-6
发表时间：
2015-01-01
期刊：
NUMERICAL LINEAR ALGEBRA WITH APPLICATIONS: USING MATLAB
影响因子：
--
作者：
Ford, William
通讯作者：
Ford, William
影响因子：
3.3
作者：
M. Lubasch;Ignacio Cirac;Mari-Carmen Ba˜nuls
通讯作者：
M. Lubasch;Ignacio Cirac;Mari-Carmen Ba˜nuls
DOI：
10.1201/9781315219707-33
发表时间：
2018-06
期刊：
Numerical Methods in Physics with Python
影响因子：
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作者：
P. Joyce
通讯作者：
P. Joyce