जेडएन मॉडल

$$Z_N$$ मॉडल (घड़ी मॉडल के रूप में भी जाना जाता है) एक सरलीकृत सांख्यिकीय यांत्रिकी स्पिन मॉडल है। यह आइसिंग मॉडल का सामान्यीकरण है। यद्यपि इसे एक मनमाना ग्राफ़ (असतत गणित) पर परिभाषित किया जा सकता है, यह कई विशेष मामलों में केवल एक और दो-आयामी जाली मॉडल (भौतिकी) पर एकीकृत प्रणाली है।

परिभाषा
$$Z_N$$ h> मॉडल को प्रत्येक नोड पर एक स्पिन मॉडल मान निर्दिष्ट करके परिभाषित किया गया है $$r$$ एक ग्राफ़ पर, स्पिन के मान लेने के साथ $$s_r=\exp{\frac{2\pi i q}{N}}$$, कहाँ $$q\in \{0,1,\ldots,N-1\}$$. इसलिए स्पिन एकता की जटिल जड़ के रूप में मूल्य लेते हैं। मोटे तौर पर, हम प्रत्येक नोड को निर्दिष्ट स्पिन के बारे में सोच सकते हैं $$Z_N$$ इनमें से किसी एक की ओर इशारा करते हुए मॉडल $$N$$ समदूरस्थ दिशाएँ. सामान्य बढ़त के लिए बोल्ट्ज़मान कारक $$rr'$$ हैं:


 * $$w\left(r,r'\right)=\sum_{k=0}^{N-1}x_{k}^{\left(rr'\right)}\left(s_{r}s_{r'}^*\right)^k$$

कहाँ $$*$$ जटिल संयुग्म और को दर्शाता है $$x_{k}^{\left(rr'\right)}$$ किनारे पर अंतःक्रिया शक्ति से संबंधित हैं $$rr'$$. ध्यान दें कि $$x_{k}^{\left(rr'\right)}=x_{N-k}^{\left(rr'\right)}$$ और $$x_0$$ अक्सर 1 पर सेट किया जाता है। (वास्तविक मूल्यवान) बोल्ट्ज़मैन वजन परिवर्तनों के तहत अपरिवर्तनीय हैं $$s_r \rightarrow \omega^k s_r$$ और $$s_r \rightarrow s^{*}_{r}$$, क्रमशः सार्वभौमिक घूर्णन और प्रतिबिंब के अनुरूप।

स्व-दोहरी आलोचनात्मक समाधान
समाधानों का एक वर्ग है $$Z_N$$ सामान्य अनिसोट्रोपिक वर्ग जाली पर परिभाषित मॉडल। यदि मॉडल क्रेमर्स-वानियर द्वंद्व में स्व-दोहरा है | क्रेमर्स-वानियर भावना और इस प्रकार महत्वपूर्ण घटना, और जाली ऐसी है कि दो संभावित 'वजन' हैं $$ x_k^1$$ और $$x_k^2$$ दो संभावित एज ओरिएंटेशन के लिए, हम निम्नलिखित पैरामीट्रिजेशन पेश कर सकते हैं $$\alpha$$:


 * $$x_n^1=x_{n}\left(\alpha\right)$$
 * $$x_n^2=x_{n}\left(\pi-\alpha\right) $$–

द्वंद्व संबंध और स्टार-त्रिकोण संबंध की आवश्यकता है, जो इंटीग्रेबल सिस्टम को सुनिश्चित करता है, इसे बनाए रखने के लिए, समाधान ढूंढना संभव है:


 * $$x_{n}\left(\alpha\right)=\prod_{k=0}^{n-1}\frac{\sin\left(\pi k/N+\alpha/2N\right)}{\sin\left[\pi\left(k+1\right)/N-\alpha/2N\right]}$$

साथ $$x_0=1$$. यह विशेष मामला $$Z_N$$ वी.ए. के बाद मॉडल को अक्सर अपने आप में एफजेड मॉडल कहा जाता है। फतेयेव और ए.बी. ज़मोलोडचिकोव जिन्होंने सबसे पहले इस समाधान की गणना की थी। FZ मॉडल सीमा में XY मॉडल तक पहुंचता है $$N\rightarrow\infty$$. यह चिरल पॉट्स मॉडल और काशीवारा-मिवा मॉडल का भी एक विशेष मामला है।

समाधान योग्य विशेष मामले
जैसा कि सांख्यिकीय यांत्रिकी में अधिकांश जाली मॉडलों के मामले में होता है, इसका कोई ज्ञात सटीक समाधान नहीं है $$Z_N$$ तीन आयामों में मॉडल. हालाँकि, दो आयामों में, यह कुछ निश्चित मानों के लिए एक वर्गाकार जाली पर बिल्कुल हल करने योग्य है $$N$$ और/या 'वजन' $$x_{k}$$. शायद सबसे प्रसिद्ध उदाहरण आइसिंग मॉडल है, जो दो विपरीत दिशाओं (यानी) में स्पिन को स्वीकार करता है। $$s_r=\pm 1$$). यह बिल्कुल यही है $$Z_N$$ के लिए मॉडल $$N=2$$, और इसलिए $$Z_N$$ मॉडल को आइसिंग मॉडल के सामान्यीकरण के रूप में सोचा जा सकता है। विशेष मामलों के अनुरूप अन्य बिल्कुल हल करने योग्य मॉडल $$Z_N$$ मॉडल में तीन-राज्य पॉट्स मॉडल शामिल है $$N=3$$ और $$x_1=x_2=x_c$$, कहाँ $$x_c$$ एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य (एफजेड) है, और महत्वपूर्ण एस्किन-टेलर मॉडल कहां है $$N=4$$.

क्वांटम संस्करण
का एक क्वांटम घड़ी मॉडल $$ Z_N $$ क्लॉक मॉडल का निर्माण अनुप्रस्थ-क्षेत्र आइसिंग मॉडल के अनुरूप किया जा सकता है। इस मॉडल का हैमिल्टनियन (क्वांटम यांत्रिकी) निम्नलिखित है:


 * $$H = -J(\sum_{ \langle i, j \rangle} (Z^\dagger_i Z_{j}+ Z_i Z^{\dagger}_{j}) + g \sum_j (X_j + X^\dagger_j) )$$

यहां, सबस्क्रिप्ट जाली साइटों और योग को संदर्भित करते हैं $$\sum_{\langle i, j \rangle}$$ निकटतम पड़ोसी साइटों के जोड़े पर किया जाता है $$i$$ और $$j$$. घड़ी मैट्रिक्स $$X_j$$ और $$Z_j$$ पाउली मैट्रिक्स के सामान्यीकरण संतोषजनक हैं


 * $$ Z_j X_k = e^{\frac{2\pi i }{N}\delta_{j,k}} X_k Z_j $$

और


 * $$ X_j^N = Z_j^N = 1 $$

कहाँ $$ \delta_{j,k} $$ यदि 1 है $$ j $$ और $$ k $$ वही साइट हैं और अन्यथा शून्य। $$J$$ ऊर्जा के आयामों वाला एक प्रीफ़ेक्टर है, और $$g$$ एक अन्य युग्मन गुणांक है जो निकटतम पड़ोसी इंटरैक्शन की तुलना में बाहरी क्षेत्र की सापेक्ष ताकत निर्धारित करता है।

संदर्भ

 * V. A. Fateev and A. B. Zamolodchikov (1982); "Self-dual solutions of the star-triangle relations in $$Z_N$$-models", Physics Letters A, 92, pp. 37–39
 * M.A. Rajabpour and J. Cardy (2007); "Discretely holomorphic parafermions in lattice $Z_N$ models" J. Phys. A 22 40, 14703–14714