基于U(1)对称的无限矩阵乘积态张量网络算法提取Luttinger液体参数K

本文数值研究了自旋S=1/2,1,2的各向异性量子XXZD模型的Luttinger液体参数K.首先,利用U(1)对称的无限矩阵乘积态算法(iMPS)得到在Luttinger液体相中的基态波函数.通过二分量子涨落F和有限纠缠标度指数k的关系可以提取出Luttinger液体参数K.对于自旋S=1/2,D=0的量子XXZD模型,本文利用U(1)对称的iMPS的算法得到的数值结果与精确解符合得很好.在参数D≤-2的区域,自旋S=1的XXZD模型的哈密顿量可以被映射到一个自旋S=1/2的有效XXZ模型,本文计算了在这个区域内的Luttinger液体参数K与精确解基本是一致的,相对误差小于1%.此外,在参数△=-0.5,D=0处,本文数值计算的Luttinger液体参数与密度矩阵重整化群(DMRG)的结果也是一致的.这些研究结果表明:当系统具有U(1)对称性时,利用U(1)对称的iMPS的方法可以提取无能隙相中的Luttinger液体参数.本文利用此方法还研究了自旋S=1的XXZD模型在其他参数下的Luttinger液体参数,以及自旋S=2的XXZD模型的Luttinger液体参数.