一维量子多体系统的热力学与局域化研究
批准号:
12074340
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张云波
依托单位:
学科分类:
冷原子分子物理及应用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张云波
中文摘要
基于若干一维精确可解模型的可积性,研究在一维相互作用体系中远离平衡态的热力学输运性质以及无序或周期驱动导致的多体局域化现象。首先分析少体相互作用体系的精确本征能谱的统计性质,从多体角度考虑一维量子体系中广义流体力学描述的热输运问题,在周期驱动的系统中模拟黎曼零点并研究多体局域化问题,进一步利用机器学习基于精确解构造量子多体波函数对不同的量子相及其动力学演化进行鉴别。本项目将建立从少体到多体可积系统的物理图景,在热力学和统计物理方面为两者建立联系,属于原始创新性的课题,可能的突破包括多体系统关联函数的计算以及黎曼零点问题的物理实现。
英文摘要
We investigate the out-of-equilibrium thermodynamics and many-body localization in the interacting one-dimensional quantum few- and many-body systems based on their integrability. Starting from the energy level spacing statistics of the few-body system, we extend the research into the generalized hydrodynamics in order to understand the ballistic transport properties when the two semi-infinite halves are joined together, and furthermore into the many body localization of Floquet engineered systems, with a possibility of simulating the zeros of Riemann's zeta function in periodically driven system. We then resort to the machine learning scheme for many-body quantum state wavefunction for the identification of the quantum phases and their dynamical evolution, taking the integrable Gaudin-Yang model as a numerical benchmark. This project will build a physical picture from few body systems to many-body integrable systems, and establish a connection between them in thermodynamics and statistical physics. It is an original and innovative subject with possible breakthroughs including the calculation of the correlation function of the many-body system and the physical verification of the Riemann hypothesis.
通过研究一维量子多体系统的热力学与局域化,我们揭示了不同调制机制下一维量子体系中拓扑和无序的关系,发现了拓扑安德森绝缘体中的重返局域化现象、周期驱动系统中的动态局域化、彩色噪声诱导的束缚态等有趣现象,通过将四费米子相互作用引入系统证明了自旋-1/2的晶格施温格模型也会呈现出免无序的多体局域动力学以及熵预热化。建立了两分量费米气体、玻色混合物系统的的关联与激发理论,计算了基态系统关联函数在无相互作用和强吸引相互作用极限下的精确结果,探讨了一维排斥相互作用单自旋翻转费米气体的基态和淬火动力学性质,并将相关研究结果应用到两组分玻色混合物量子液滴态在谐振外势中的稳态与激发性质计算。我们指出了一维晶格中两任意子问题正交基矢选择的必要性,发展了一套一维多体系统可积性的机器学习方案来分析系统的可积性。
低维冷原子量子多体系统拓扑物态调控机理研究
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批准号:12474492
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项目类别:面上项目
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资助金额:53.00万元
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批准年份:2024
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负责人:张云波
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依托单位:
国内基金
海外基金