journal article·2017-10-30Open access

Variational method for integrability-breaking Richardson-Gaudin models

Pieter W. Claeys, Jean-Sébastien Caux, Dimitri Van Neck, Stijn De Baerdemacker

Physical Review B· Volume 96· Issue 15

Abstract

We present a variational method for approximating the ground state of spin models close to (Richardson-Gaudin) integrability. This is done by variationally optimizing eigenstates of integrable Richardson-Gaudin models, where the toolbox of integrability allows for an efficient evaluation and minimization of the energy functional. The method is shown to return exact results for integrable models and improve substantially on perturbation theory for models close to integrability. For large integrability-breaking interactions, it is shown how (avoided) level crossings necessitate the use of excited states of integrable Hamiltonians in order to accurately describe the ground states of general nonintegrable models.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Quantum many-body systems · Quantum chaos and dynamical systems · Physics of Superconductivity and Magnetism

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (100+)

Show source-provided references
1. V. E. Korepin · 199310.1017/CBO9780511628832 ↗
2. 10.1088/1742-5468/2011/02/P0202310.1088/1742-5468/2011/02/P02023 ↗
3. 10.1103/RevModPhys.76.64310.1103/RevModPhys.76.643 ↗
4. M. Gaudin · 201410.1017/CBO9781107053885 ↗
5. W. H. Dickhoff · 200510.1142/5804 ↗
6. J. J. Sakurai · 2010
7. 10.1007/BF0101653110.1007/BF01016531 ↗
8. 10.1103/PhysRevLett.88.12700310.1103/PhysRevLett.88.127003 ↗
9. 10.1103/PhysRevB.65.06050210.1103/PhysRevB.65.060502 ↗
10. 10.1088/0305-4470/36/19/20110.1088/0305-4470/36/19/201 ↗
11. 10.1103/PhysRevB.77.06450310.1103/PhysRevB.77.064503 ↗
12. 10.1002/andp.20110032610.1002/andp.201100326 ↗
13. 10.1088/1751-8113/45/48/48520210.1088/1751-8113/45/48/485202 ↗
14. 10.1103/PhysRevB.91.15510210.1103/PhysRevB.91.155102 ↗
15. 10.1016/0031-9163(63)90259-210.1016/0031-9163(63)90259-2 ↗
16. 10.1016/0029-5582(64)90687-X10.1016/0029-5582(64)90687-X ↗
17. 10.1016/j.nuclphysb.2004.11.00810.1016/j.nuclphysb.2004.11.008 ↗
18. 10.1103/PhysRevB.79.18050110.1103/PhysRevB.79.180501 ↗
19. 10.1103/PhysRevB.82.22451010.1103/PhysRevB.82.224510 ↗
20. 10.1016/j.nuclphysb.2011.03.00110.1016/j.nuclphysb.2011.03.001 ↗
21. 10.1103/PhysRevB.89.13452110.1103/PhysRevB.89.134521 ↗
22. 10.1103/PhysRevLett.113.26700210.1103/PhysRevLett.113.267002 ↗
23. 10.1103/PhysRevB.89.15513610.1103/PhysRevB.89.155136 ↗
24. 10.1016/j.aop.2016.05.02010.1016/j.aop.2016.05.020 ↗
25. 10.1103/PhysRevB.93.22050310.1103/PhysRevB.93.220503 ↗
26. 10.1063/1.52826210.1063/1.528262 ↗
27. 10.1103/PhysRevLett.93.05040310.1103/PhysRevLett.93.050403 ↗
28. 10.1103/PhysRevB.70.19534010.1103/PhysRevB.70.195340 ↗
29. 10.1103/PhysRevB.88.08532310.1103/PhysRevB.88.085323 ↗
30. 10.1103/PhysRevLett.110.04040510.1103/PhysRevLett.110.040405 ↗
31. 10.1103/PhysRevB.90.15511710.1103/PhysRevB.90.155117 ↗
32. 10.1103/PhysRevC.84.06130110.1103/PhysRevC.84.061301 ↗
33. 10.1088/1742-6596/533/1/01205810.1088/1742-6596/533/1/012058 ↗
34. W. H. Press · 2007
35. 10.1080/00018732.2016.119813410.1080/00018732.2016.1198134 ↗
36. 10.1016/j.comptc.2012.09.03010.1016/j.comptc.2012.09.030 ↗
37. 10.1021/ct300902c10.1021/ct300902c ↗
38. 10.1021/jp502127v10.1021/jp502127v ↗
39. P. Surján · 199910.1007/3-540-48972-X ↗
40. 10.1103/PhysRevB.89.20110610.1103/PhysRevB.89.201106 ↗
41. 10.1021/ct500759q10.1021/ct500759q ↗
42. 10.1039/c3cp53301h10.1039/c3cp53301h ↗
43. 10.1063/1.490438410.1063/1.4904384 ↗
44. 10.1063/1.488081910.1063/1.4880819 ↗
45. 10.1103/PhysRevB.93.12512410.1103/PhysRevB.93.125124 ↗
46. P. M. Chaikin · 2000
47. T. Helgaker · 2014
48. 10.1016/j.aop.2014.06.01310.1016/j.aop.2014.06.013 ↗
49. 10.1103/PhysRevB.71.24110310.1103/PhysRevB.71.241103 ↗
50. R. G. Parr · 1994
51. 10.21468/SciPostPhys.3.1.00710.21468/SciPostPhys.3.1.007 ↗
52. 10.1016/S0550-3213(02)00317-610.1016/S0550-3213(02)00317-6 ↗
53. 10.1103/PhysRev.108.117510.1103/PhysRev.108.1175 ↗
54. 10.1016/S0370-1573(00)00099-510.1016/S0370-1573(00)00099-5 ↗
55. 10.1016/S0375-9474(97)00418-110.1016/S0375-9474(97)00418-1 ↗
56. 10.1016/0550-3213(96)00265-910.1016/0550-3213(96)00265-9 ↗
57. 10.1016/j.physletb.2005.05.00210.1016/j.physletb.2005.05.002 ↗
58. 10.1016/S0550-3213(98)00063-710.1016/S0550-3213(98)00063-7 ↗
59. 10.1016/j.nuclphysb.2006.05.00710.1016/j.nuclphysb.2006.05.007 ↗
60. 10.1016/j.nuclphysb.2005.12.02410.1016/j.nuclphysb.2005.12.024 ↗
61. 10.1088/1751-8121/aa7d4110.1088/1751-8121/aa7d41 ↗
62. 10.1103/PhysRevB.44.977210.1103/PhysRevB.44.9772 ↗
63. 10.1143/JPSJ.63.359810.1143/JPSJ.63.3598 ↗
64. 10.1103/PhysRevB.60.404310.1103/PhysRevB.60.4043 ↗
65. 10.1103/PhysRevB.92.12513610.1103/PhysRevB.92.125136 ↗
66. 10.1038/ncomms1576710.1038/ncomms15767 ↗
67. 10.1103/PhysRevLett.109.17530110.1103/PhysRevLett.109.175301 ↗
68. 10.1098/rspa.1977.014010.1098/rspa.1977.0140 ↗
69. 10.1103/PhysRevLett.52.110.1103/PhysRevLett.52.1 ↗
70. 10.1209/0295-5075/22/7/01010.1209/0295-5075/22/7/010 ↗
71. 10.1103/PhysRevB.69.05440310.1103/PhysRevB.69.054403 ↗
72. 10.1103/PhysRevE.70.02620810.1103/PhysRevE.70.026208 ↗
73. 10.1103/PhysRevE.81.03620610.1103/PhysRevE.81.036206 ↗
74. 10.1088/1742-5468/2010/07/P0701310.1088/1742-5468/2010/07/P07013 ↗
75. 10.1103/PhysRevLett.86.575910.1103/PhysRevLett.86.5759 ↗
76. 10.1016/S0550-3213(01)00385-610.1016/S0550-3213(01)00385-6 ↗
77. 10.1103/PhysRevB.66.13450210.1103/PhysRevB.66.134502 ↗
78. 10.1016/j.physleta.2004.11.04110.1016/j.physleta.2004.11.041 ↗
79. 10.1088/1751-8113/40/44/01410.1088/1751-8113/40/44/014 ↗
80. 10.1088/1751-8113/42/47/47200410.1088/1751-8113/42/47/472004 ↗
81. 10.1063/1.307291210.1063/1.3072912 ↗
82. 10.1016/j.nuclphysb.2008.07.01710.1016/j.nuclphysb.2008.07.017 ↗
83. 10.1088/1742-5468/2010/08/P0802510.1088/1742-5468/2010/08/P08025 ↗
84. I. Talmi · 1993
85. 10.21468/SciPostPhys.3.4.02810.21468/SciPostPhys.3.4.028 ↗
86. 10.1103/PhysRevC.69.06130310.1103/PhysRevC.69.061303 ↗
87. 10.1103/PhysRevC.86.02431310.1103/PhysRevC.86.024313 ↗
88. 10.1103/PhysRevC.88.03430510.1103/PhysRevC.88.034305 ↗
89. 10.1016/j.cpc.2014.05.02310.1016/j.cpc.2014.05.023 ↗
90. 10.1103/PhysRevC.92.05130410.1103/PhysRevC.92.051304 ↗
91. 10.1088/1742-5468/2007/06/P0601310.1088/1742-5468/2007/06/P06013 ↗
92. 10.1103/PhysRevB.83.23512410.1103/PhysRevB.83.235124 ↗
93. 10.1103/PhysRevB.85.11513010.1103/PhysRevB.85.115130 ↗
94. 10.1088/1751-8113/47/40/40520410.1088/1751-8113/47/40/405204 ↗
95. 10.1088/1751-8113/49/18/18520210.1088/1751-8113/49/18/185202 ↗
96. 10.1088/1751-8113/48/42/42520110.1088/1751-8113/48/42/425201 ↗
97. 10.21468/SciPostPhys.3.2.00910.21468/SciPostPhys.3.2.009 ↗
98. 10.1103/PhysRev.141.94910.1103/PhysRev.141.949 ↗
99. 10.1088/0305-4470/39/37/00210.1088/0305-4470/39/37/002 ↗
100. 10.1103/PhysRevC.86.04433210.1103/PhysRevC.86.044332 ↗