دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: 1 ed. 2020
نویسندگان: Hal Tasaki
سری: Graduate Texts in Physics
ISBN (شابک) : 3030412644, 9783030412647
ناشر: Springer Nature
سال نشر: 2020
تعداد صفحات: 534
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 11 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Physics and Mathematics of Quantum Many-Body Systems به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب فیزیک و ریاضیات سیستم های کوانتومی چند بدنه نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
این کتاب یک کتاب درسی پیشرفته مستقل در مورد جنبههای ریاضی-فیزیکی سیستمهای چند جسمی کوانتومی است که با ارائه آموزشی اطلاعات پیشزمینه لازم قبل از رفتن به موضوعات تحقیق فعال، از جمله مراحل توپولوژیکی ماده آغاز میشود. .
این کتاب به تفصیل موضوعات منتخب در سیستمهای اسپین کوانتومی و
سیستمهای الکترونی شبکه، یعنی نظم دوربرد و شکست تقارن
خودبخودی در مدل ضد فرومغناطیسی هایزنبرگ در ابعاد دو یا بالاتر
(بخش اول)، پدیدههای هالدن را بررسی میکند. در زنجیرههای
اسپین کوانتومی ضد فرومغناطیسی و موضوعات مرتبط در فازهای
توپولوژیکی ماده کوانتومی (قسمت دوم)، و منشأ مغناطیس در
نسخههای مختلف مدل هوبارد (بخش سوم). هر یک از این موضوعات،
پدیدهها یا ویژگیهای بیاهمیت خاصی را نشان میدهند که همواره
در انواع سیستمهای چند جسمی کوانتومی، از جمله نظریه میدان
کوانتومی، سیستمهای ماده متراکم، اتمهای سرد، و سیستمهای
کوانتومی مصنوعی طراحیشده برای رایانههای کوانتومی آینده، با
آنها مواجه میشوند. تمرکز اصلی کتاب بر روی ویژگیهای جهانی
سیستمهای چند جسمی کوانتومی است.
این کتاب تقریباً شامل 50 مسئله با راهحلهای دقیق است.
خواننده فقط به جبر خطی ابتدایی و حساب دیفرانسیل و انتگرال
نیاز دارد تا مطالب را درک کند و مشکلات را حل کند. با توجه به
گستره و قالب آن، این کتاب هم برای خودآموزی و هم به عنوان یک
کتاب درسی برای کلاس های کارشناسی ارشد یا پیشرفته مناسب
است.
This book is a self-contained advanced textbook on the mathematical-physical aspects of quantum many-body systems, which begins with a pedagogical presentation of the necessary background information before moving on to subjects of active research, including topological phases of matter.
The book explores in detail selected topics in quantum spin
systems and lattice electron systems, namely, long-range
order and spontaneous symmetry breaking in the
antiferromagnetic Heisenberg model in two or higher
dimensions (Part I), Haldane phenomena in antiferromagnetic
quantum spin chains and related topics in topological phases
of quantum matter (Part II), and the origin of magnetism in
various versions of the Hubbard model (Part III). Each of
these topics represents certain nontrivial phenomena or
features that are invariably encountered in a variety of
quantum many-body systems, including quantum field theory,
condensed matter systems, cold atoms, and artificial quantum
systems designed for future quantum computers. The books
main focus is on universal properties of quantum many-body
systems.
The book includes roughly 50 problems with detailed
solutions. The reader only requires elementary linear algebra
and calculus to comprehend the material and work through the
problems. Given its scope and format, the book is suitable
both for self-study and as a textbook for graduate or
advanced undergraduate classes.
Preface Contents Symbols 1 Introduction 1.1 Universality in Macroscopic Physics 1.2 Overview of the Book References 2 Basics of Quantum Spin Systems 2.1 Quantum Mechanics of a Single Spin 2.2 Quantum Spin Systems 2.3 Time-Reversal and the Kramers Degeneracy 2.4 The Ferromagnetic Heisenberg Model 2.5 The Antiferromagnetic Heisenberg Model References Part I Long-Range Order and Spontaneous Symmetry Breaking 3 Long-Range Order and Spontaneous Symmetry Breaking in the Classical and Quantum Ising Models 3.1 Motivation from the Heisenberg Antiferromagnet 3.2 Classical Ising Model 3.3 Quantum Ising Model 3.4 General Theory of Low-Lying States and SSB References 4 Long-Range Order and Spontaneous Symmetry Breaking in the Antiferromagnetic Heisenberg Model 4.1 Existence of Long-Range Order 4.1.1 Main Results 4.1.2 Proof of the Existence of LRO 4.2 The ``Tower\'\' of Low-Lying States and Spontaneous Symmetry Breaking 4.2.1 Main Results 4.2.2 Proofs 4.3 Ground States of the Infinite System 4.3.1 Construction of Ground States 4.3.2 Physical Versus Unphysical Ground States 4.4 Equilibrium States of the Heisenberg Model 4.4.1 Disorder at High-Temperature and in One-Dimension 4.4.2 Berezinskii\'s Harmonic Approximation 4.4.3 Absence of Order in Two Dimensions 4.4.4 LRO and SSB in Three or Higher Dimensions References 5 Long-Range Order and ``Spontaneous Symmetry Breaking\'\' in Bose–Einstein Condensates 5.1 The Model and the Equivalence to the XY Model 5.2 Off-Diagonal Long-Range Order 5.3 Symmetry Breaking ``Ground States\'\' 5.4 Physical Ground States of Bose–Einstein Condensates 5.5 ``SSB\'\' in Coupled Bose–Einstein Condensates References Part II Haldane Phenomena and Beyond 6 Ground States of the Antiferromagnetic Heisenberg Chains 6.1 Haldane ``Conjecture\'\' 6.2 The Lieb–Schultz–Mattis Theorem 6.3 Semi-classical Approach References 7 Affleck–Kennedy–Lieb–Tasaki Model 7.1 The Model and Main Results 7.1.1 The Hamiltonian and the Main Theorem 7.1.2 The Exact Ground State 7.1.3 The Uniqueness of the Ground State 7.1.4 The Proof of the Existence of Gap 7.2 Properties of the AKLT Model 7.2.1 Hidden Antiferromagnetic Order 7.2.2 Matrix Product Representation 7.2.3 AKLT Model on Open Chains 7.3 Extensions and Related Models 7.3.1 Spin Chains with Higher S and the VBS Picture 7.3.2 Higher Dimensional Models 7.3.3 Briegel–Raussendorf State (Cluster State) and Its Generalizations References 8 Haldane Phase 8.1 Characterization of the Haldane Phase 8.1.1 Topological Phase Transition in Anisotropic Model 8.1.2 Hidden Antiferromagnetic Order 8.1.3 Emergence of Edge States 8.2 Hidden mathbbZ2timesmathbbZ2 Symmetry Breaking 8.2.1 Phase Diagram of the λ-D Model 8.2.2 Nonlocal Unitary Transformation 8.2.3 The Picture of Hidden mathbbZ2timesmathbbZ2 Symmetry Breaking 8.3 Symmetry Protected Topological Phase 8.3.1 More on the Picture of the Hidden mathbbZ2timesmathbbZ2 Symmetry Breaking 8.3.2 Symmetry Protected Topological (SPT) Phase 8.3.3 Entanglement and ``Topological\'\' Indices for SPT Phases 8.3.4 ``Topological\'\' Indices for Matrix Product States 8.3.5 Lieb–Schultz–Mattis Type Theorem Without Continuous Symmetry 8.3.6 Rigorous Index Theorems for SPT Phases 8.4 Topological Order in Kitaev\'s Toric Code Model References Part III Hubbard Model and the Origin of Magnetism 9 Introduction to the Hubbard Model 9.1 What is the Hubbard Model? 9.2 Tight-Binding Description of Electrons in a Solid 9.2.1 Wave Functions for Electrons 9.2.2 Creation and Annihilation Operators in the Wave Function Formalism 9.2.3 The Fock Space Representation 9.3 Definition of the Hubbard Model 9.3.1 Single-Electron Schrödinger Equation 9.3.2 Hamiltonian of the Hubbard Model 9.3.3 Transformations and Symmetry of the Hubbard Hamiltonian 9.4 Bosonic Hubbard Model References 10 Half-Filled Models: Lieb\'s Theorems and the Origin of Antiferromagnetism and Ferrimagnetism 10.1 Formal Perturbation Theory for Strong Interaction 10.2 Lieb\'s Theorems 10.2.1 Lieb\'s Theorem for the Attractive Hubbard Model 10.2.2 Lieb\'s Theorem for the Repulsive Hubbard Model 10.2.3 Lieb\'s Ferrimagnetism 10.2.4 Proofs of Theorems 10.2 and 10.3 10.2.5 Extensions and Other Rigorous Results References 11 The Origin of Ferromagnetism 11.1 Basic Properties of Ferromagnetism 11.1.1 Definition and Basic Theorem 11.1.2 Instability of Ferromagnetism 11.1.3 Toy Model with Two Electrons 11.1.4 Stoner Criterion 11.2 Nagaoka\'s Ferromagnetism 11.2.1 Weak Version of Nagaoka\'s Theorem 11.2.2 Nagaoka\'s Theorem and the Connectivity Condition 11.2.3 Instability of Nagaoka\'s Ferromagnetism 11.3 Flat-Band Ferromagnetism 11.3.1 Tasaki\'s Flat-Band Ferromagnetism 11.3.2 Mielke\'s Flat-Band Ferromagnetism 11.3.3 Construction of Tight-Binding Models with Flat-Bands 11.3.4 General Theory of Flat-Band Ferromagnetism 11.4 Ferromagnetism in Non-singular Hubbard Models 11.4.1 Wannier State Perturbation Theory 11.4.2 Local Stability and the Spin Wave Excitation 11.4.3 Ferromagnetism in Non-singular Hubbard Models 11.5 Toward Metallic Ferromagnetism 11.5.1 Heuristic Arguments 11.5.2 Rigorous Results References Appendix A Mathematical Appendices A.1 Dirac Notation A.2 Useful Properties of Operators A.2.1 Commutator and Operator Norm A.2.2 Exponential of an Operator A.2.3 Inequality Between Self-adjoint Operators and Nonnegative Operators A.3 Quantum Mechanical Angular Momentum A.3.1 Definition and Basic Properties A.3.2 SU(2) Invariant Hamiltonian A.3.3 Addition of Angular Momenta A.4 Some Linear Algebra A.4.1 Perron–Frobenius Theorem A.4.2 Decomposition of Matrices A.4.3 Antilinear Operators A.5 Groups and Their Representations A.6 Wigner\'s Theorem A.6.1 Statement and the Proof A.6.2 Applications A.7 Operator Algebraic Formulation of Infinite Systems Appendix Solutions Index