Forschung: Tensor-Netzwerke für Partonwellen­funktionen

Die Quantenwelt einzelner Teilchen ist bereits bizarr. Wenn viele Teilchen miteinander wechselwirken, steigt die Komplexität exponentiell mit der Anzahl der Teilchen. Deswegen wurden raffinierte Methoden wie etwa Partowellenfunktionen und Tensornetzwerke entwickelt, um eine wesentliche kleine „Ecke“ im exponentiell großen Hilbertraum zu erfassen. Partonen lassen sich dabei als „Sklaven“-Teilchen verstehen, die von physikalischen Teilchen befreit werden. Tensoren hingegen dienen als DNA eines Quantensystems und bilden Netzwerke, die physikalische Zustände beschreiben. Diese Studie berichtet über wichtige Fortschritte bei der Zusammenführung von Parton und Tensor. Diese „glückliche Ehe“ bringt ausgezeichnete Nachkommen hervor, da verschiedene Eigenschaften von Partonwellenfunktionen jetzt relativ leicht erhalten werden können. Damit ist es möglich, verschiedene Vorschläge zum Wesen von Hochtemperatur-Supraleitern, Quanten-Spin-Flüssigkeiten und fraktionellen Quanten-Hall-Zuständen zu überprüfen. Die Leistungsfähigkeit dieser neuen Methode wurde anhand von zwei Beispielen demonstriert. Weitere interessante Anwendungen werden aktuell untersucht.

Y.-H. Wu, L. Wang, H.-H. Tu,
Tensor Network Representations of Parton Wave Functions,
Phys. Rev. Lett. 124, 246401 (2020)