Как я могу сказать, является ли гамильтониан интегрируемым или нет?

Гамильтониан Изинга поперечного поля

ЧАС "=" Дж я "=" 0 Н о я г о я + 1 г + час Икс я "=" 0 Н о я Икс
интегрируема , поскольку ее можно точно решить с помощью преобразований Джордана Вигнера. Но наклонный гамильтониан Изинга поля
Дж я "=" 0 Н о я г о я + 1 г + час г я "=" 0 Н о я г + час Икс я "=" 0 Н о я Икс
является неинтегрируемым гамильтонианом. Поскольку преобразование Жордана-Вигнера — нетривиальное преобразование, то как я могу сказать, интегрируемо оно или нет, просто взглянув на начальный гамильтониан системы?

Это может немного зависеть от того, что вы подразумеваете под «интегрируемым»: это: en.wikipedia.org/wiki/Integrable_system#Exactly_solvable_models ? (В любом случае, я бы сказал, что ответ «Вы не можете сказать это вообще».)

Ответы (2)

Я не думаю, что расстояния между уровнями «достаточно», чтобы определить, является ли система «интегрируемой» или нет. (Конечно, это зависит от того, как определить интегрируемость.) Идея расстояния между уровнями называется гипотезой Берри-Табора, и не доказано, что пуассоновское распределение присуще квантовой интегрируемости.

Для меня достаточно существования большого количества сохраняющихся зарядов (с локальной или квазилокальной плотностью) для «квантовой интегрируемости». (или, что то же самое, наличие уравнения Янга-Бакстера в системе). Многие системы, такие как модель Либа-Линигера и цепочка Гейзенберга XXZ, решаются с помощью анзаца Бете, в то время как некоторые другие решаются с использованием симметрии Янга, например, дальнодействующая модель Холдейна-Шастри.

Конечно, если модель после некоторого преобразования становится свободной моделью, как в случае поперечной модели Изинга, она интегрируема. (рассеяние в свободной модели тривиально, и легко построить бесконечное множество сохраняющихся зарядов с локальными плотностями.) В общем, нет априорного способа определить, является ли взаимодействующая квантовая система «интегрируемой» или нет.

Нельзя определить интегрируемость, просто взглянув на форму гамильтониана. Расстояние в спектре гамильтониана необходимо вычислить, и в зависимости от среднего расстояния между уровнями в плотности состояний можно определить интегрируемость.