ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल: Difference between revisions

Latest revision as of 22:23, 2 February 2024

ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल क्लासिकल आइसिंग मॉडल का एक क्वांटम संस्करण है। इसमें z अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपणों के एलाइनमेंट या एंटी एलाइनमेंट के साथ-साथ z अक्ष के लंबवत सामान्य हानि हुए बिना x अक्ष के साथ एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का झुकाव होता है और इस प्रकार निकटतम नेबर इंटरैक्शन के साथ एक लैटिस का रूप है जो दूसरे $x$ -अक्ष पर एक स्पिन दिशा का ऊर्जापूर्ण पूर्वाग्रह उत्पन्न करता है।

इस सेटअप की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि क्वांटम अर्थ में $x$ अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपण और $z$ अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपण अवलोकन योग्य बाह्य मात्राएं नहीं बदलता है। अर्थात इन दोनों को एक साथ अवलोकन नहीं किया जा सकता है, इसका अर्थ है कि क्लासिकल सांख्यिकीय यांत्रिकी इस मॉडल का वर्णन नहीं कर सकता है और एक क्वांटम ट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है।

विशेष रूप से, मॉडल में निम्नलिखित क्वांटम यांत्रिकी मिल्टनियन होती है,

H=-J\left(\sum _{\langle i,j\rangle }Z_{i}Z_{j}+g\sum _{j}X_{j}\right)

यहां, सबस्क्रिप्ट लैटिस साइटों को संदर्भित करते हैं, जो $\sum _{\langle i,j\rangle }$ का योग निकटतम नेबर साइट $i$ और $j$ के पेअर पर किया जाता है। $X_{j}$ और $Z_{j}$ स्पिन बीजगणित पाउली मैट्रिसेस के तत्वों का प्रतिनिधित्व करते हैं इस प्रकार स्पिन 1/2 की स्थिति में संबंधित साइटों के स्पिन वेरिएबल का प्रतिनिधित्व करते हैं। यदि वे एक ही साइट पर हैं तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन का विरोध करते हैं और यदि भिन्न -भिन्न साइटों पर होते है तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन करते हैं। $J$ ऊर्जा के आयामों वाला एक प्रीफ़ेक्टर है और $g$ एक अन्य युग्मन गुणांक है जो निकटतम नेबर इंटरैक्शन की तुलना में बाहरी क्षेत्र की सापेक्ष स्ट्रेंथ निर्धारित करता है।

1डी ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल के फेज

नीचे चर्चा एक आयामी स्थिति तक सीमित होती है जहां प्रत्येक लैटिस साइट दो-आयामी काम्प्लेक्स हिल्बर्ट क्षेत्र के रूप में होते है, अर्थात यह एक स्पिन 1/2 कण का प्रतिनिधित्व करती है। यहाँ सिम्पलिसिटी के लिए $X$ और $Z$ प्रत्येक के लिए सामान्यीकृत निर्धारक -1 के रूप में होते है। इस प्रकार मिल्टनियन के पास $\mathbb {Z} _{2}$ समरूपता का एक समूह होता है, जो Z दिशा में सभी स्पिन को फ्लिप करने की एकात्मक प्रक्रिया के अनुसार अपरिवर्तनीय होता है, यह सममिति रूपांतरण एकात्मक $\prod _{j}X_{j}$ द्वारा दिया जाता है

1डी मॉडल दो अवस्थाओ को स्वीकार करता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि क्या मूलभूत अवस्था विशिष्ट रूप से अध पतन के स्थिति में एक मूलभूत स्टेट" के रूप में वर्णित होती है जो मैक्रोस्कोपिक रूप से इनटैंगल स्थिति में नहीं होती है। इस प्रकार $\prod _{j}X_{j}$ उपरोक्त को स्पिन-फ्लिप समरूपता प्रेसर्व या संरक्षित करती है। $J$ का चिन्ह गतिशीलता को प्रभावित नहीं करता है। क्योंकि धनात्मक $J$ के साथ प्रणाली का मानचित्रित ऋणात्मक $J$ के साथ प्रणाली में हर दूसरी साइट $J$ के लिए $x_{j}$ के चारों ओर $\pi$ का घूर्णन करते हुए किया जा सकता है।

मॉडल को सभी युग्मन स्थिरांकों के लिए सटीक रूप से हल किया जा सकता है। चूँकि, ऑन-साइट स्पिन के संदर्भ में समाधान सामान्यता स्पिन चर के संदर्भ में स्पष्ट रूप से लिखने के लिए बहुत असुविधाजनक होती है। जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन द्वारा परिभाषित फर्मिओनिक चर के संदर्भ में समाधान को स्पष्ट रूप से लिखना अधिक सुविधाजनक होता है, इस स्थिति में एक्साइटेड स्टेट में एक सरल क्वासिपार्टिकल या क्वासिहोल का विवरण होता है।

क्रमबद्ध फेज

जब $|g|<1$ , प्रणाली को क्रमबद्ध फेज कहा जाता है। इस फेज में मूलभूत स्थिति स्पिन-फ्लिप समरूपता को तोड़ देती है। इस प्रकार मूलभूत स्थिति वास्तव में दो गुना ख़राब होती है। इस प्रकार $J>0$ के लिए यह फेज लौहचुम्बकत्व क्रम को प्रदर्शित करता है, जबकि $J<0$ के लिए प्रतिलौहचुंबकत्व क्रमबद्ध के रूप में विद्यमान होते है।

सटीक रूप से यदि $|\psi _{1}\rangle$ मिल्टनियन की एक मूलभूत अवस्था है, इस प्रकार $|\psi _{2}\rangle \equiv \prod _{j}X_{j}|\psi _{1}\rangle \neq |\psi _{1}\rangle$ एक मूलभूत स्टेट है और साथ में $|\psi _{1}\rangle$ और $|\psi _{2}\rangle$ डीजेनरेट ग्राउंड स्टेट क्षेत्र का विस्तार करते है। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब $g=0$ और $J>0$ , मूलभूत अवस्थाएँ हैं $|\ldots \uparrow \uparrow \uparrow \ldots \rangle$ और $|\ldots \downarrow \downarrow \downarrow \ldots \rangle$ , अर्थात्, सभी स्पिन z अक्ष के साथ एलाइन हैं।

यह एक गैप्ड फेज है, जिसका अर्थ है कि सबसे कम ऊर्जा एक्साइटेड अवस्थाओं की ऊर्जा मूलभूत अवस्था की ऊर्जा से एक गैर-शून्य मात्रा ऊष्मागतिक सीमा में गैर-लुप्त प्राय से अधिक है। विशेष रूप से यह ऊर्जा अंतर $2|J|(1-|g|)$ है^[1]

डिसआर्डर फेज

इसके विपरीत, जब $|g|>1$ प्रणाली को डिसआर्डर फेज कहा जाता है। तो यह मूलभूत स्टेट स्पिन-फ्लिप समरूपता को बरकरार रखती है और नॉनडीजेनरेट करती है। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब $g$ अनंत है और मूलभूत अवस्था में होती है $|\ldots \rightarrow \rightarrow \rightarrow \ldots \rangle$ और इस प्रकार यह प्रत्येक साइट पर $+x$ दिशा में स्पिन के साथ है।

यह भी एक गैप्ड फेज है। ऊर्जा का अंतर $2|J|(|g|-1)$ है

गैपलेस फेज

जब $|g|=1$ , प्रणाली एक क्वांटम फेज ट्रांजीशन से गुजरता है। इस मूल्य पर $g$ , प्रणाली में अंतरहीन प्रेरणाएं हैं और इसके कम-ऊर्जा व्यवहार को दो-आयामी आइसिंग अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत द्वारा वर्णित किया गया है। इस अनुरूप सिद्धांत का केंद्रीय प्रभार है $c=1/2$ , और 1 से कम केंद्रीय चार्ज के साथ एकात्मक न्यूनतम मॉडल (भौतिकी) का सबसे सरल है। पहचान ऑपरेटर के अतिरिक्त सिद्धांत में दो प्राथमिक क्षेत्र इस प्रकार है, जो स्केलिंग आयामों के साथ $(1/16,1/16)$ और दूसरा स्केलिंग आयामों के साथ $(1/2,1/2)$ के रूप में होते है^[2]

जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन

जॉर्डन-विग्नर ट्रांसफॉर्मेशन के रूप में ज्ञात अत्यधिक नॉन लोकल परिवर्तन का उपयोग करके स्पिन चर को फर्मियोनिक चर के रूप में फिर से लिखना संभव होता है।^[3] साइट पर एक फर्मियन निर्माण ऑपरेटर $j$ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है $c_{j}^{\dagger }={\frac {1}{2}}(Z_{j}+iY_{j})\prod _{k<j}X_{k}$ फिर ट्रांसवर्स-फील्ड इज़िंग हैमिल्टनियन को एक अनंत श्रृंखला मानते हुए और सीमा प्रभावों को अनदेखा करते हुए पूरी तरह से सृजन और अन्निहिलेशन ऑपरेटरों वाले स्थानीय क्वॉड्रिक शब्दों के योग के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

$H=-J\sum _{j}(c_{j}^{\dagger }c_{j+1}+c_{j+1}^{\dagger }c_{j}+c_{j}^{\dagger }c_{j+1}^{\dagger }+c_{j+1}c_{j}+2g(c_{j}^{\dagger }c_{j}-1/2))$

यह हैमिल्टनियन कुल फर्मियन संख्या को संरक्षित करने में विफल रहता है और $c_{j}^{\dagger }c_{j+1}^{\dagger }+c_{j+1}c_{j}$ शब्द की उपस्थिति के कारण संबंधित $U(1)$ वैश्विक समरूपता नहीं रखता है। चूँकि, यह फर्मियन पैरिटी को संरक्षित करता है। अर्थात्, हैमिल्टनियन क्वांटम ऑपरेटर के साथ आवागमन करता है जो इंगित करता है कि फ़र्मियन की कुल संख्या सम है या विषम और यह पैरिटी प्रणाली के समय के विकास के अनुसार नहीं बदलती है। हैमिल्टनियन गणितीय रूप से माध्य क्षेत्र बोगोलीउबोव-डी गेनेस औपचारिकता में एक सुपरकंडक्टर के समान है और इसे उसी मानक विधि से पूरी तरह से समझा जा सकता है। इस प्रकार सटीक एक्साइटेशन वर्णक्रम और अभिलक्षणिक मान को फूरियर द्वारा गति स्थान में परिवर्तित करके और हैमिल्टनियन को विकर्ण करके निर्धारित किया जा सकता है।

मेजराना फर्मियन के संदर्भ में $a_{j}=c_{j}^{\dagger }+c_{j}$ और $b_{j}=-i(c_{j}^{\dagger }-c_{j})$ , हैमिल्टनियन योगात्मक स्थिरांक तक:और भी सरल रूप लेता है इस प्रकार,

$H=i\sum _{j}J(a_{j+1}b_{j}+gb_{j}a_{j})$ .

क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी

पाउली मैट्रिसेस का एक गैर-स्थानीय मानचित्रण जिसे क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी परिवर्तन के रूप में जाना जाता है यह निम्नानुसार किया जा सकता है^[4]

{\begin{aligned}{\tilde {X_{j}}}&=Z_{j}Z_{j+1}\\{\tilde {Z}}_{j}{\tilde {Z}}_{j+1}&=X_{j+1}\end{aligned}}

फिर, टिल्ड्स के साथ नए परिभाषित पाउली मैट्रिसेस के संदर्भ में, जो मूल पाउली मैट्रिसेस के समान बीजगणितीय रिलेशन का अनुसरण करते हैं, हैमिल्टनियन

H=-Jg\sum _{j}({\tilde {Z}}_{j}{\tilde {Z}}_{j+1}+g^{-1}{\tilde {X}}_{j})

सिम्पली हैं और यह इंगित करता है कि युग्मन पैरामीटर

g

के साथ मॉडल पैरामीटर

g^{-1}

वाले मॉडल से दोगुना है

इस प्रकार यह क्रमबद्ध फेज और डिसआर्डर फेज के बीच डुअलिटी स्थापित करता है। ऊपर वर्णित मेजराना फर्मियन के संदर्भ में यह डुअलिटी सब्टल रीलेबलिंग में अधिक स्पष्ट रूप से प्रकट होता है इस प्रकार $a_{j}\to b_{j},b_{j}\to a_{j+1}$ .

ध्यान दें कि आइसिंग श्रृंखला की सीमाओं पर कुछ सूक्ष्म विचार हैं; इनके फलस्वरूप अपकर्ष और $\mathbb {Z} _{2}$ क्रमबद्ध और डिसआर्डर फेज के समरूपता गुण क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी के अनुसार बदल जाते हैं।

सामान्यीकरण

क्यू-स्टेट क्वांटम पॉट्स मॉडल और $Z_{q}$ क्वांटम क्लॉक मॉडल प्रति साइट $q$ स्टेट के साथ लैटिस प्रणालियों के लिए ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल का सामान्यीकरण है। ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल उस स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जहां $q=2$ है

क्लासिकल आइसिंग मॉडल

क्वांटम ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल में $d$ आयाम अनिसोट्रोपिक आइसिंग मॉडल के दोगुने $d+1$ आयाम होते है ^[5]

संदर्भ

↑ "Home" (PDF).
↑ Ginsparg, Paul (1988). "अनुप्रयुक्त अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत". arXiv:hep-th/9108028.
↑ Molignini, Paolo (11 March 2013). "अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत में आइसिंग मॉडल" (PDF).
↑ Radicevic, Djordje (2018). "कम आयामों में स्पिन संरचनाएं और सटीक द्वंद्व". arXiv:1809.07757 [hep-th].
↑ McGreevy (20 April 2021). "Physics 239a: Where do quantum field theories come from?" (PDF).

[1] "Home" (PDF).

[2] Ginsparg, Paul (1988). "अनुप्रयुक्त अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत". arXiv:hep-th/9108028.

[3] Molignini, Paolo (11 March 2013). "अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत में आइसिंग मॉडल" (PDF).

[4] Radicevic, Djordje (2018). "कम आयामों में स्पिन संरचनाएं और सटीक द्वंद्व". arXiv:1809.07757 [hep-th].

[5] McGreevy (20 April 2021). "Physics 239a: Where do quantum field theories come from?" (PDF).

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-{{More citations needed|date=January 2020}}
+ट्रांसवर्स-फील्ड [[आइसिंग मॉडल]] क्लासिकल आइसिंग मॉडल का एक क्वांटम संस्करण है। इसमें z अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपणों के एलाइनमेंट या एंटी एलाइनमेंट के साथ-साथ z अक्ष के लंबवत सामान्य हानि हुए बिना x अक्ष के साथ एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का झुकाव होता है और इस प्रकार निकटतम नेबर इंटरैक्शन के साथ एक लैटिस का रूप है जो दूसरे <math>x</math> -अक्ष पर एक स्पिन दिशा का ऊर्जापूर्ण पूर्वाग्रह उत्पन्न करता है।
-अनुप्रस्थ क्षेत्र में रहने वाला क्लासिकल [[आइसिंग मॉडल]] का एक क्वांटम संस्करण है। इसमें स्पिन प्रक्षेपण के एलाइनमेंट या एंटी एलाइनमेंट द्वारा निर्धारित निकटतम नेइबर अंतःक्रिया के साथ एक लैटिस है  <math>x</math> अक्ष पर सामान्य हानि हुए बिना <math>z</math> इस अक्ष के सीधा बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का झुकाव होता है जो दूसरे पर एक <math>x</math> -अक्ष स्पिन दिशा का ऊर्जापूर्ण पूर्वाग्रह उत्पन्न करता है.
+इस सेटअप की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि क्वांटम अर्थ में <math>x</math> अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपण और <math>z</math> अक्ष के साथ स्पिन प्रक्षेपण अवलोकन योग्य बाह्य मात्राएं नहीं बदलता है। अर्थात इन दोनों को एक साथ अवलोकन नहीं किया जा सकता है, इसका अर्थ है कि क्लासिकल सांख्यिकीय यांत्रिकी इस मॉडल का वर्णन नहीं कर सकता है और एक क्वांटम ट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है।
-इस सेटअप की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि, क्वांटम अर्थ में, स्पिन प्रक्षेपण <math>x</math> अक्ष और स्पिन प्रक्षेपण के साथ <math>z</math> अक्ष अवलोकन योग्य मात्रा में परिवर्तन नहीं कर रहे हैं। यानी इन दोनों को एक साथ नहीं देखा जा सकता. इसका मतलब है कि शास्त्रीय सांख्यिकीय यांत्रिकी इस मॉडल का वर्णन नहीं कर सकती है, और एक क्वांटम उपचार की आवश्यकता है।
+विशेष रूप से, मॉडल में निम्नलिखित क्वांटम यांत्रिकी मिल्टनियन होती है,
-विशेष रूप से, मॉडल में निम्नलिखित क्वांटम [[हैमिल्टनियन (क्वांटम यांत्रिकी)]] है:
 :<math>H = -J\left(\sum_{ \langle i, j \rangle} Z_i Z_{j} + g \sum_j X_j \right)</math>
-यहां, सबस्क्रिप्ट लैटिस  साइटों और योग को संदर्भित करते हैं <math>\sum_{\langle i, j \rangle}</math> निकटतम पड़ोसी साइटों के जोड़े पर किया जाता है <math>i</math> और <math>j</math>. <math>X_j</math> और <math>Z_j</math> स्पिन बीजगणित (स्पिन 1/2 के मामले में पाउली मैट्रिसेस) के तत्वों का प्रतिनिधित्व संबंधित साइटों के स्पिन चर पर कार्य करता है। यदि वे एक ही साइट पर हैं तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन का विरोध करते हैं और यदि अलग-अलग साइटों पर हैं तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन करते हैं। <math>J</math> ऊर्जा के आयामों वाला एक प्रीफ़ेक्टर है, और <math>g</math> एक अन्य युग्मन गुणांक है जो निकटतम पड़ोसी इंटरैक्शन की तुलना में बाहरी क्षेत्र की सापेक्ष ताकत निर्धारित करता है।
+यहां, सबस्क्रिप्ट लैटिस साइटों को संदर्भित करते हैं, जो <math>\sum_{\langle i, j \rangle}</math> का योग निकटतम नेबर साइट <math>i</math> और <math>j</math> के पेअर पर किया जाता है। <math>X_j</math> और <math>Z_j</math> स्पिन बीजगणित पाउली मैट्रिसेस के तत्वों का प्रतिनिधित्व करते हैं इस प्रकार स्पिन 1/2 की स्थिति में संबंधित साइटों के स्पिन वेरिएबल का प्रतिनिधित्व करते हैं। यदि वे एक ही साइट पर हैं तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन का विरोध करते हैं और यदि भिन्न -भिन्न साइटों पर होते है तो वे एक-दूसरे के साथ आवागमन करते हैं। <math>J</math> ऊर्जा के आयामों वाला एक प्रीफ़ेक्टर है और <math>g</math> एक अन्य युग्मन गुणांक है जो निकटतम नेबर इंटरैक्शन की तुलना में बाहरी क्षेत्र की सापेक्ष स्ट्रेंथ निर्धारित करता है।
-==1डी अनुप्रस्थ क्षेत्र आइसिंग मॉडल के चरण==
+==1डी ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल के फेज ==
-नीचे चर्चा एक आयामी मामले तक सीमित है जहां प्रत्येक लैटिस  साइट एक द्वि-आयामी जटिल [[हिल्बर्ट स्थान]] है (यानी यह एक स्पिन 1/2 कण का प्रतिनिधित्व करती है)। यहाँ सादगी के लिए <math>X</math> और <math>Z</math> प्रत्येक के लिए सामान्यीकृत निर्धारक -1 है। हैमिल्टनियन के पास एक है <math>\mathbb{Z}_2</math> समरूपता समूह, क्योंकि यह सभी स्पिनों को फ़्लिप करने के एकात्मक ऑपरेशन के तहत अपरिवर्तनीय है <math>z</math> दिशा। अधिक सटीक रूप से, समरूपता परिवर्तन एकात्मक द्वारा दिया जाता है <math>\prod_j X_j</math>.
+नीचे चर्चा एक आयामी स्थिति तक सीमित होती है जहां प्रत्येक लैटिस साइट दो-आयामी काम्प्लेक्स हिल्बर्ट क्षेत्र के रूप में होते है, अर्थात यह एक स्पिन 1/2 कण का प्रतिनिधित्व करती है। यहाँ सिम्पलिसिटी के लिए <math>X</math> और <math>Z</math> प्रत्येक के लिए सामान्यीकृत निर्धारक -1 के रूप में होते है। इस प्रकार मिल्टनियन के पास <math>\mathbb{Z}_2</math> समरूपता का एक समूह होता है, जो Z दिशा में सभी स्पिन को फ्लिप करने की एकात्मक प्रक्रिया के अनुसार अपरिवर्तनीय होता है, यह सममिति रूपांतरण एकात्मक <math>\prod_j X_j</math> द्वारा दिया जाता है
-डी मॉडल दो चरणों को स्वीकार करता है, यह इस पर निर्भर करता है कि क्या जमीनी स्थिति (विशेष रूप से, अध:पतन के मामले में, एक जमीनी स्थिति जो मैक्रोस्कोपिक रूप से उलझी हुई स्थिति नहीं है) उपरोक्त को तोड़ती है या संरक्षित करती है <math>\prod_j X_j</math> स्पिन-फ्लिप समरूपता। का चिन्ह <math>J</math> सकारात्मक के साथ प्रणाली के रूप में, गतिशीलता को प्रभावित नहीं करता <math>J</math> नकारात्मक के साथ सिस्टम में मैप किया जा सकता है <math>J</math> एक प्रदर्शन करके <math>\pi</math> चारों ओर घूमना <math>X_j</math> हर दूसरी साइट के लिए <math>j</math>.
+डी मॉडल दो अवस्थाओ को स्वीकार करता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि क्या मूलभूत अवस्था विशिष्ट रूप से अध पतन के स्थिति में एक मूलभूत स्टेट" के रूप में वर्णित होती है जो मैक्रोस्कोपिक रूप से इनटैंगल स्थिति में नहीं होती है। इस प्रकार <math>\prod_j X_j</math> उपरोक्त को स्पिन-फ्लिप समरूपता प्रेसर्व या संरक्षित करती है। <math>J</math> का चिन्ह गतिशीलता को प्रभावित नहीं करता है। क्योंकि धनात्मक <math>J</math> के साथ प्रणाली का मानचित्रित ऋणात्मक <math>J</math> के साथ प्रणाली में हर दूसरी साइट <math>J</math> के लिए <math>x_j</math> के चारों ओर <math>\pi</math> का घूर्णन करते हुए किया जा सकता है।
-मॉडल को सभी युग्मन स्थिरांकों के लिए सटीक रूप से हल किया जा सकता है। हालाँकि, ऑन-साइट स्पिन के संदर्भ में समाधान आमतौर पर स्पिन चर के संदर्भ में स्पष्ट रूप से लिखने के लिए बहुत असुविधाजनक है। [[जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन]] द्वारा परिभाषित फर्मिओनिक चर के संदर्भ में समाधान को स्पष्ट रूप से लिखना अधिक सुविधाजनक है, इस मामले में उत्तेजित राज्यों में एक सरल क्वासिपार्टिकल या क्वासिहोल विवरण होता है।
+मॉडल को सभी युग्मन स्थिरांकों के लिए सटीक रूप से हल किया जा सकता है। चूँकि, ऑन-साइट स्पिन के संदर्भ में समाधान सामान्यता स्पिन चर के संदर्भ में स्पष्ट रूप से लिखने के लिए बहुत असुविधाजनक होती है। [[जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन]] द्वारा परिभाषित फर्मिओनिक चर के संदर्भ में समाधान को स्पष्ट रूप से लिखना अधिक सुविधाजनक होता है, इस स्थिति में एक्साइटेड स्टेट में एक सरल क्वासिपार्टिकल या क्वासिहोल का विवरण होता है।
-===आदेश दिया गया चरण===
+===क्रमबद्ध फेज===
-कब <math>|g|<1</math>, सिस्टम को आदेशित चरण में कहा जाता है। इस चरण में जमीनी स्थिति स्पिन-फ्लिप समरूपता को तोड़ देती है। इस प्रकार, ज़मीनी स्थिति वास्तव में दो गुना ख़राब है। के लिए <math>J>0</math> यह चरण [[लौहचुम्बकत्व]] क्रम को प्रदर्शित करता है, जबकि के लिए <math>J < 0</math> [[ प्रतिलौहचुंबकत्व ]] ऑर्डर मौजूद है।
+जब <math>|g|<1</math>, प्रणाली को क्रमबद्ध फेज कहा जाता है। इस फेज में मूलभूत स्थिति स्पिन-फ्लिप समरूपता को तोड़ देती है। इस प्रकार मूलभूत स्थिति वास्तव में दो गुना ख़राब होती है। इस प्रकार <math>J>0</math> के लिए यह फेज [[लौहचुम्बकत्व]] क्रम को प्रदर्शित करता है, जबकि <math>J < 0</math> के लिए [[ प्रतिलौहचुंबकत्व |प्रतिलौहचुंबकत्व]] क्रमबद्ध के रूप में विद्यमान होते है।
-बिल्कुल, अगर <math>|\psi_1 \rangle</math> तो, हैमिल्टनियन का एक जमीनी राज्य है <math>|\psi_2 \rangle \equiv \prod_j X_j |\psi_1 \rangle \neq |\psi_1 \rangle</math> एक जमीनी राज्य भी है, और साथ में भी <math>|\psi_1\rangle</math> और <math>|\psi_2 \rangle</math> पतित भूमि राज्य स्थान का विस्तार करें। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब <math>g = 0</math> और <math>J > 0</math>, जमीनी अवस्थाएँ हैं <math>|\ldots \uparrow \uparrow \uparrow \ldots \rangle</math> और <math>|\ldots \downarrow \downarrow \downarrow \ldots \rangle </math>, यानी, सभी स्पिनों के साथ संरेखित <math>z</math> एक्सिस।
+सटीक रूप से यदि <math>|\psi_1 \rangle</math> मिल्टनियन की एक मूलभूत अवस्था है, इस प्रकार <math>|\psi_2 \rangle \equiv \prod_j X_j |\psi_1 \rangle \neq |\psi_1 \rangle</math> एक मूलभूत स्टेट है और साथ में <math>|\psi_1\rangle</math> और <math>|\psi_2 \rangle</math> डीजेनरेट ग्राउंड स्टेट क्षेत्र का विस्तार करते है। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब <math>g = 0</math> और <math>J > 0</math>, मूलभूत अवस्थाएँ हैं <math>|\ldots \uparrow \uparrow \uparrow \ldots \rangle</math> और <math>|\ldots \downarrow \downarrow \downarrow \ldots \rangle </math>, अर्थात्, सभी स्पिन z अक्ष के साथ एलाइन हैं।
-यह एक गैप्ड चरण है, जिसका अर्थ है कि सबसे कम ऊर्जा उत्तेजित अवस्था(ओं) की ऊर्जा जमीनी अवस्था की ऊर्जा से एक गैर-शून्य मात्रा (थर्मोडायनामिक सीमा में गैर-लुप्तप्राय) से अधिक है। विशेष रूप से, यह ऊर्जा अंतर है <math>2|J|(1-|g|)</math>.<ref>{{Cite web|url=http://t1.physik.tu-dortmund.de/files/uhrig/master/master_Benedikt_Fauseweh_2012.pdf|title=Home}}</ref>
+यह एक गैप्ड फेज है, जिसका अर्थ है कि सबसे कम ऊर्जा एक्साइटेड अवस्थाओं की ऊर्जा मूलभूत अवस्था की ऊर्जा से एक गैर-शून्य मात्रा ऊष्मागतिक सीमा में गैर-लुप्त प्राय से अधिक है। विशेष रूप से यह ऊर्जा अंतर <math>2|J|(1-|g|)</math> है<ref>{{Cite web|url=http://t1.physik.tu-dortmund.de/files/uhrig/master/master_Benedikt_Fauseweh_2012.pdf|title=Home}}</ref>
+===डिसआर्डर फेज ===
+इसके विपरीत, जब <math>|g|>1</math> प्रणाली को डिसआर्डर फेज कहा जाता है। तो यह मूलभूत स्टेट स्पिन-फ्लिप समरूपता को बरकरार रखती है और नॉनडीजेनरेट करती है। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब <math>g</math> अनंत है और मूलभूत अवस्था में होती है <math> | \ldots \rightarrow \rightarrow \rightarrow \ldots \rangle</math> और इस प्रकार यह प्रत्येक साइट पर <math>+x</math> दिशा में स्पिन के साथ है।
+यह भी एक गैप्ड फेज है। ऊर्जा का अंतर <math>2|J|(|g|-1)</math> है
+===गैपलेस फेज ===
-===अव्यवस्थित चरण===
+जब <math>|g|=1</math>, प्रणाली एक क्वांटम फेज ट्रांजीशन से गुजरता है। इस मूल्य पर <math> g</math>, प्रणाली में अंतरहीन प्रेरणाएं हैं और इसके कम-ऊर्जा व्यवहार को दो-आयामी आइसिंग अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत द्वारा वर्णित किया गया है। इस अनुरूप सिद्धांत का केंद्रीय प्रभार है <math> c=1/2 </math>, और 1 से कम केंद्रीय चार्ज के साथ एकात्मक [[न्यूनतम मॉडल (भौतिकी)]] का सबसे सरल है। पहचान ऑपरेटर के अतिरिक्त सिद्धांत में दो प्राथमिक क्षेत्र इस प्रकार है, जो स्केलिंग आयामों के साथ <math> (1/16, 1/16) </math> और दूसरा स्केलिंग आयामों के साथ <math> (1/2, 1/2) </math> के रूप में होते है<ref>{{cite arXiv |eprint=hep-th/9108028 |last1=Ginsparg |first1=Paul |title=अनुप्रयुक्त अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत|year=1988 }}</ref>
-इसके विपरीत, जब <math>|g|>1</math>कहा जाता है कि सिस्टम अव्यवस्थित चरण में है। जमीनी अवस्था स्पिन-फ्लिप समरूपता को बरकरार रखती है, और गैर-विक्षिप्त है। एक सरल उदाहरण के रूप में, जब <math>g</math> अनंत है, जमीनी अवस्था है <math> | \ldots \rightarrow \rightarrow \rightarrow \ldots \rangle</math>, जो कि स्पिन के साथ है <math>+x</math> प्रत्येक साइट पर दिशा.
-यह भी एक गैप्ड चरण है। ऊर्जा का अंतर है <math>2|J|(|g|-1)</math>
+== जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन ==
+जॉर्डन-विग्नर ट्रांसफॉर्मेशन के रूप में ज्ञात अत्यधिक नॉन लोकल परिवर्तन का उपयोग करके स्पिन चर को फर्मियोनिक चर के रूप में फिर से लिखना संभव होता है।<ref>{{cite web |url=http://edu.itp.phys.ethz.ch/fs13/cft/SM_Molignini.pdf |title=अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत में आइसिंग मॉडल|last=Molignini |first=Paolo |date=11 March 2013 }}</ref> साइट पर एक फर्मियन निर्माण ऑपरेटर <math>j </math> के रूप में परिभाषित किया जा सकता है <math>c_j^\dagger = \frac{1}{2}(Z_j+iY_j)\prod_{k<j} X_k</math> फिर ट्रांसवर्स-फील्ड इज़िंग हैमिल्टनियन को एक अनंत श्रृंखला मानते हुए और सीमा प्रभावों को अनदेखा करते हुए पूरी तरह से सृजन और अन्निहिलेशन ऑपरेटरों वाले स्थानीय क्वॉड्रिक शब्दों के योग के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
-===अंतराल रहित चरण===
-कब <math>|g|=1</math>, सिस्टम एक क्वांटम चरण संक्रमण से गुजरता है। इस मूल्य पर <math> g</math>, सिस्टम में अंतरहीन उत्तेजनाएं हैं और इसके कम-ऊर्जा व्यवहार को द्वि-आयामी आइसिंग अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत द्वारा वर्णित किया गया है। इस अनुरूप सिद्धांत का केंद्रीय प्रभार है <math> c=1/2 </math>, और 1 से कम केंद्रीय चार्ज के साथ एकात्मक [[न्यूनतम मॉडल (भौतिकी)]] का सबसे सरल है। पहचान ऑपरेटर के अलावा, सिद्धांत में दो प्राथमिक क्षेत्र हैं, एक स्केलिंग आयामों के साथ <math> (1/16, 1/16) </math> और दूसरा स्केलिंग आयामों के साथ <math> (1/2, 1/2) </math>.<ref>{{cite arXiv |eprint=hep-th/9108028 |last1=Ginsparg |first1=Paul |title=अनुप्रयुक्त अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत|year=1988 }}</ref>
+<math>H = -J \sum_j ( c_j^\dagger c_{j+1} + c_{j+1}^\dagger c_j +c_{j}^\dagger c_{j+1}^\dagger + c_{j+1} c_j  + 2g(c_j^\dagger c_j-1/2))</math>
+यह हैमिल्टनियन कुल फर्मियन संख्या को संरक्षित करने में विफल रहता है और <math>c_j^\dagger c_{j+1}^\dagger + c_{j+1}c_j</math> शब्द की उपस्थिति के कारण संबंधित <math>U(1)</math> वैश्विक समरूपता नहीं रखता है। चूँकि, यह फर्मियन पैरिटी को संरक्षित करता है। अर्थात्, हैमिल्टनियन क्वांटम ऑपरेटर के साथ आवागमन करता है जो इंगित करता है कि फ़र्मियन की कुल संख्या सम है या विषम और यह पैरिटी प्रणाली के समय के विकास के अनुसार नहीं बदलती है। हैमिल्टनियन गणितीय रूप से माध्य क्षेत्र बोगोलीउबोव-डी गेनेस औपचारिकता में एक सुपरकंडक्टर के समान है और इसे उसी मानक विधि से पूरी तरह से समझा जा सकता है। इस प्रकार सटीक एक्साइटेशन वर्णक्रम और अभिलक्षणिक मान को फूरियर द्वारा गति स्थान में परिवर्तित करके और हैमिल्टनियन को विकर्ण करके निर्धारित किया जा सकता है।
-== जॉर्डन-विग्नर परिवर्तन ==
+मेजराना फर्मियन के संदर्भ में <math>a_j = c_j^\dagger + c_j</math> और <math>b_j = -i(c_j^\dagger - c_j)</math>, हैमिल्टनियन योगात्मक स्थिरांक तक:और भी सरल रूप लेता है इस प्रकार,
-जॉर्डन-विग्नर ट्रांसफॉर्मेशन के रूप में ज्ञात अत्यधिक गैर-स्थानीय परिवर्तन का उपयोग करके, स्पिन चर को फर्मियोनिक चर के रूप में फिर से लिखना संभव है।<ref>{{cite web |url=http://edu.itp.phys.ethz.ch/fs13/cft/SM_Molignini.pdf |title=अनुरूप क्षेत्र सिद्धांत में आइसिंग मॉडल|last=Molignini |first=Paolo |date=11 March 2013 }}</ref>
-साइट पर एक फर्मियन निर्माण ऑपरेटर <math>j </math> के रूप में परिभाषित किया जा सकता है <math>c_j^\dagger = \frac{1}{2}(Z_j+iY_j)\prod_{k<j} X_k</math>. फिर अनुप्रस्थ क्षेत्र इज़िंग हैमिल्टनियन (एक अनंत श्रृंखला मानते हुए और सीमा प्रभावों को अनदेखा करते हुए) को पूरी तरह से सृजन और विनाश ऑपरेटरों वाले स्थानीय द्विघात शब्दों के योग के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। <ब्लॉककोट><math>H = -J \sum_j ( c_j^\dagger c_{j+1} + c_{j+1}^\dagger c_j +c_{j}^\dagger c_{j+1}^\dagger + c_{j+1} c_j  + 2g(c_j^\dagger c_j-1/2))</math></blockquote>यह हैमिल्टनियन कुल फर्मियन संख्या को संरक्षित करने में विफल रहता है और इससे संबंधित नहीं है <math>U(1)</math> वैश्विक सतत समरूपता, की उपस्थिति के कारण <math>c_j^\dagger c_{j+1}^\dagger + c_{j+1}c_j</math> अवधि। हालाँकि, यह फर्मियन समता को संरक्षित करता है। अर्थात्, हैमिल्टनियन क्वांटम ऑपरेटर के साथ आवागमन करता है जो इंगित करता है कि फ़र्मियन की कुल संख्या सम है या विषम, और यह समता प्रणाली के समय के विकास के तहत नहीं बदलती है। हैमिल्टनियन गणितीय रूप से माध्य क्षेत्र बोगोलीउबोव-डी गेनेस औपचारिकता में एक सुपरकंडक्टर के समान है और इसे उसी मानक तरीके से पूरी तरह से समझा जा सकता है। सटीक उत्तेजना स्पेक्ट्रम और आइगेनवैल्यू को फूरियर द्वारा गति स्थान में परिवर्तित करके और हैमिल्टनियन को विकर्ण करके निर्धारित किया जा सकता है।
-मेजराना फर्मियन के संदर्भ में <math>a_j = c_j^\dagger + c_j</math> और <math>b_j = -i(c_j^\dagger - c_j)</math>, हैमिल्टनियन और भी सरल रूप लेता है (एक योगात्मक स्थिरांक तक): <ब्लॉककोट><math>H = i\sum_j J(a_{j+1} b_j + gb_j a_j )</math>.</blockquote><br />
+<math>H = i\sum_j J(a_{j+1} b_j + gb_j a_j )</math>.<br />
-== क्रेमर्स-वानियर द्वैत ==
+== क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी ==
-पाउली मैट्रिसेस का एक गैर-स्थानीय मानचित्रण जिसे क्रेमर्स-वानियर द्वैत परिवर्तन के रूप में जाना जाता है, निम्नानुसार किया जा सकता है:<ref>{{cite arXiv|eprint=1809.07757|last1=Radicevic|first1=Djordje|title=कम आयामों में स्पिन संरचनाएं और सटीक द्वंद्व|year=2018|class=hep-th}}</ref>
+पाउली मैट्रिसेस का एक गैर-स्थानीय मानचित्रण जिसे क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी परिवर्तन के रूप में जाना जाता है यह निम्नानुसार किया जा सकता है<ref>{{cite arXiv|eprint=1809.07757|last1=Radicevic|first1=Djordje|title=कम आयामों में स्पिन संरचनाएं और सटीक द्वंद्व|year=2018|class=hep-th}}</ref>
 <math display="block">\begin{align}\tilde{X_j} &= Z_j Z_{j+1} \\
 \tilde{Z}_j \tilde{Z}_{j+1} &= X_{j+1} \end{align}
 </math>
-फिर, टिल्ड्स के साथ नए परिभाषित पाउली मैट्रिसेस के संदर्भ में, जो मूल पाउली मैट्रिसेस के समान बीजगणितीय संबंधों का पालन करते हैं, हैमिल्टनियन बस है <math>H = -Jg \sum_j ( \tilde{Z}_j \tilde{Z}_{j+1} + g^{-1}\tilde{X}_{j} )</math>. यह इंगित करता है कि युग्मन पैरामीटर वाला मॉडल <math>g</math> युग्मन पैरामीटर वाले मॉडल से दोहरा है <math>g^{-1}</math>, और आदेशित चरण और अव्यवस्थित चरण के बीच द्वंद्व स्थापित करता है। ऊपर वर्णित मेजराना फर्मियन के संदर्भ में, यह द्वंद्व तुच्छ रीलेबलिंग में अधिक स्पष्ट रूप से प्रकट होता है <math> a_j \to b_j, b_j \to a_{j+1}</math>.
+फिर, टिल्ड्स के साथ नए परिभाषित पाउली मैट्रिसेस के संदर्भ में, जो मूल पाउली मैट्रिसेस के समान बीजगणितीय रिलेशन का अनुसरण करते हैं, हैमिल्टनियन <math>H = -Jg \sum_j ( \tilde{Z}_j \tilde{Z}_{j+1} + g^{-1}\tilde{X}_{j} )</math> सिम्पली हैं और यह इंगित करता है कि युग्मन पैरामीटर <math>g</math> के साथ मॉडल पैरामीटर <math>g^{-1}</math> वाले मॉडल से दोगुना है
+इस प्रकार यह क्रमबद्ध फेज और डिसआर्डर फेज के बीच डुअलिटी स्थापित करता है। ऊपर वर्णित मेजराना फर्मियन के संदर्भ में यह डुअलिटी सब्टल रीलेबलिंग में अधिक स्पष्ट रूप से प्रकट होता है इस प्रकार <math> a_j \to b_j, b_j \to a_{j+1}</math>.
-ध्यान दें कि आइसिंग श्रृंखला की सीमाओं पर कुछ सूक्ष्म विचार हैं; इनके फलस्वरूप पतन और <math>\mathbb{Z}_2
+ध्यान दें कि आइसिंग श्रृंखला की सीमाओं पर कुछ सूक्ष्म विचार हैं; इनके फलस्वरूप अपकर्ष और <math>\mathbb{Z}_2
-</math> क्रमबद्ध और अव्यवस्थित चरणों के समरूपता गुण क्रेमर्स-वानियर द्वैत के तहत बदल जाते हैं।
+</math> क्रमबद्ध और डिसआर्डर फेज के समरूपता गुण क्रेमर्स-वानियर डुअलिटी के अनुसार बदल जाते हैं।
 == सामान्यीकरण ==
-क्यू-स्टेट [[क्वांटम पॉट्स मॉडल]] और <math> Z_q </math> [[ क्वांटम घड़ी मॉडल ]] लैटिस  प्रणालियों के लिए अनुप्रस्थ क्षेत्र आइसिंग मॉडल का सामान्यीकरण है <math> q </math> प्रति साइट स्थितियाँ। अनुप्रस्थ क्षेत्र आइसिंग मॉडल उस मामले का प्रतिनिधित्व करता है जहां <math> q = 2</math> .
+क्यू-स्टेट [[क्वांटम पॉट्स मॉडल]] और <math> Z_q </math> [[ क्वांटम घड़ी मॉडल |क्वांटम क्लॉक मॉडल]] प्रति साइट <math> q </math> स्टेट के साथ लैटिस प्रणालियों के लिए ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल का सामान्यीकरण है। ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल उस स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है जहां <math> q = 2</math> है
-== शास्त्रीय आइसिंग मॉडल ==
+== क्लासिकल आइसिंग मॉडल ==
-क्वांटम अनुप्रस्थ क्षेत्र आइसिंग मॉडल में <math> d </math> आयाम अनिसोट्रोपिक आइसिंग मॉडल के दोहरे हैं <math> d+1 </math> आयाम.<ref>{{cite web |url=https://mcgreevy.physics.ucsd.edu/s14/239a-lectures.pdf |title=Physics 239a: Where do quantum field theories come from? |last=McGreevy |date=20 April 2021}}</ref>
+क्वांटम ट्रांसवर्स-फील्ड आइसिंग मॉडल में <math> d </math> आयाम अनिसोट्रोपिक आइसिंग मॉडल के दोगुने <math> d+1 </math> आयाम होते है <ref>{{cite web |url=https://mcgreevy.physics.ucsd.edu/s14/239a-lectures.pdf |title=Physics 239a: Where do quantum field theories come from? |last=McGreevy |date=20 April 2021}}</ref>
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