Math-Net.Ru All Russian mathematical portal
M. Corgini, Huang–Yang–Luttinger model: Gaussian dominance and Bose condensation, Teoret. Mat. Fiz., 1999, Volume 121, Number 2, 347–352 DOI: http://dx.doi.org/10.4213/tmf814 Use of the all-Russian mathematical portal Math-Net.Ru implies that you have read and agreed to these terms of use http://www.mathnet.ru/eng/agreement Download details: IP: 186.37.130.22 April 16, 2016, 06:13:55
®¬ 121, ò 2 ®ï¡àì, 1999
c 1999 £.
. ®à¦¨¨∗
{{
:
-
«ï ¬®¤¥«¨ ã £ {£ { â⨦¥à ¤®ª § ® ãá«®¢¨¥ £ ãáᮢ®© ¤®¬¨ â®áÄ â¨ ¢ á«ãç ¥ ¯à®¨§¢®«ì®£® 娬¨ç¥áª®£® ¯®â¥æ¨ « .
¯®¬®éìî ¤ ®£® ãá«®¢¨ï ¢
à ¬ª å ¬¥â®¤ ª®à५ï樮ëå ¥à ¢¥á⢠¯®«ãç¥ë ¤¢ãáâ®à®¨¥ ®æ¥ª¨ ¤«ï á®®âÄ ¢¥âáâ¢ãîé¨å ¤¢ãåâ®ç¥çëå â¥à¬®¤¨ ¬¨ç¥áª¨å á।¨å. ®á®¢¥ íâ¨å ®æ¥®ª ¤®ª Ä § ® áãé¥á⢮¢ ¨¥ ¡®§¥-ª®¤¥á 樨 ¢ ¤ ®© ¬®¤¥«¨.
1.
{{
DZãáâì { ®âªàëâ ï ®¡« áâì ¥¤¨¨ç®£® ®¡ê¥¬ á £« ¤ª®© £à ¨æ¥© ¢ ¥¢ª«¨¤®¢®¬
-¬¥à®¬ ¯à®áâà á⢥ R ¨ ¯ãáâì L > 1. DZãáâì
L = {Lx : x ∈ };
HL
= L2(L)
¨ ¯ãáâì FB (HL) { ᨬ¬¥âà¨ç®¥ 䮪®¢áª®¥ ¯à®áâà á⢮, ¯®áâ஥®¥ HL. ¯¥à Ä â®à S L = − § ¤ ¥â á ¬®á®¯àï¦¥ë© £ ¬¨«ì⮨ HL á ¤¨áªà¥âë¬ á¯¥ªâ஬ 0 = L−2E0 < L−2E1 6 L−2E2 6 · · · ; ¯®¤áç¨â ë¬ á ãç¥â®¬ ªà â®á⥩, ¨ ᮡá⢥묨 äãªæ¨ï¬¨ {k (x)}, 㤮¢«¥â¢®àïÄ î騬¨ ãà ¢¥¨î 1 − k (x) = L−2 Ek k (x) 2 ¯à¨ ¯®¤å®¤ïé¨å £à ¨çëå ãá«®¢¨ïå. ¡®à äãªæ¨© {k (x)} ®¡à §ã¥â ¡ §¨á ¢ ¯à®áÄ âà á⢥ L2(L). î¡ ï äãªæ¨ï (x1 ; : : : ; xN ) ∈ L2(NL ) ¬®¦¥â ¡ëâì § ¤ á ¯®¬®Ä éìî ¬®¦¥á⢠äãªæ¨© (
{ k x1 ; : : : ; x N ∗
)=
N O j=1
k (xj )}; j
⥬ â¨ç¥áª¨© ä ªã«ìâ¥â ¨¢¥àá¨â¥â -¥à¥ë, -¥à¥ , ¨«¨
347
.
348
£¤¥ k = {k1; k2; : : : ; kN }. â® ¬®¦¥á⢮ ®¡à §ã¥â ®à⮮ଠ«ìë© ¡ §¨á ¢ £¨«ì¡¥àâ®Ä ¢®¬ ¯à®áâà á⢥ N O HN;L = HL ; i=1 á ¡¦¥®¬ ᪠«ïàë¬ ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥¬ h k ; li
=
N Y
j=1
hkj ; lj iL2 (L ) ;
£¤¥ hk ; l iL2 ( ) { ®¡ë箥 ᪠«ï஥ ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥ ¢ ¯à®áâà á⢥ L2(L) = HL. ¡®§ 稬ç¥à¥§ HBN;L ¯®¤¯à®áâà á⢮ HN;L, á®áâ®ï饥¨§á¨¬¬¥âà¨çëåäãªæ¨© (¡®§¥-á¨á⥬ ) ¨ á ¡¦¥®¥ ®à⮮ଠ«ìë¬ ¡ §¨á®¬, ¯®áâà®¥ë¬ ¨§ ¡ §¨á { k } á ¯®¬®éìî ᨬ¬¥âਧ 樨.
᫨ ¯®«®¦¨âì HB0;L = C , ⮠䮪®¢áª®¥ ¯à®áâà á⢮ FB (HL ) ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á®®â®è¥¨¥¬ ∞ M N;L : L F B (H ) = HB j
j
L
N=0
í⮩ áâ âì¥ ¨§ãç ¥âáï â ª §ë¢ ¥¬ ï ¬®¤¥«ì ã £ {£ { â⨦¥à [1], ®¯¥Ä à â®à í¥à£¨¨ ª®â®à®© ¨¬¥¥â ¢¨¤ X a b2 X 2 † L H = L (j )aj aj + (1) 2V 2N − nj ≡ H0 + HI ; j> 1
j> 1 2 £¤¥ V { ®¡ê¥¬ ®¡« á⨠L, L(j ) = L Ej , H0 § ¤ ¥â ᢮¡®¤ë© FB (HL ), ¯®áâà®¥ë© ®¡ëçë¬ á¯®á®¡®¬ ¨§ S L . ¯¥à â®à −
Nb =
X
j> 1
nj =
X
j> 1
£ ¬¨«ì⮨ ¢
a†j aj
¥áâì ®¯¥à â®à ç¨á« ç áâ¨æ, aj , aj { ¡®§¥¢áª¨¥ ®¯¥à â®àë, 㤮¢«¥â¢®àïî騥 ª®¬¬ãâ Ä æ¨®ë¬ á®®â®è¥¨ï¬ [ai; a†j ] = aia†j − a†j ai = Æi;j : DZ®áâ®ï ï a > 0 áá®æ¨¨àã¥âáï á ª®íää¨æ¨¥â®¬ ¯à¥«®¬«¥¨ï ¯à¨ ®¯â¨ç¥áª®© «®Ä £¨¨, ¨á¯®«ì§ã¥¬®© ¢ 䨧¨ç¥áª®© ¨â¥à¯à¥â 樨 à áᬠâਢ ¥¬®© ¬®¤¥«¨. 祢¨¤®, çâ® Nb kB (x1 ; : : : ; xN ) = N kB (x1 ; : : : ; xN ): ¢¥¤¥¬ £¨¡¡á®¢áª®¥ á®áâ®ï¨¥ â¥à¬®¤¨ ¬¨ç¥áª®£® à ¢®¢¥á¨ï b Tr : : : e− (H −N) (2) h: : : iH = b Tr e− (H −N) b i ¨ á।îî ¯«®â®áâì ç¨á« ç áâ¨æ ¢ ª®¥ç®¬ ®¡ê¥¬¥ V = hN=V niH , £¤¥ nb H = hb { ®¯¥à â®à ¯«®â®áâ¨. â¥à¬®¤¨ ¬¨ç¥áª®¬ ¯à¥¤¥«¥ ¯«®â®áâì (3) = lim V ; L→∞ ¨ ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© 娬¨ç¥áª¨© ¯®â¥æ¨ « ¨ ®¡à âãî ⥬¯¥à âãàã, ᮮ⢥âÄ á⢥®. †
L
L
L
L
L
{{
349
2.
áᬮâਬ äãªæ¨î à á¯à¥¤¥«¥¨ï ¡®«ì讣® ª ®¨ç¥áª®£® á ¬¡«ï Z ;[H L ] = Tr e− (H
=
∞ X
N=0
L
−
∞ X b N) = TrH N=0
N;L B
e N TrH
N;L B
e− H
N;L
e− (H
L
−
b N) =
(4)
;
£¤¥ H N;L = H L|H , Z ;[H L]N=0 = 1, [H L]N=1 = H0. ¥«¨ç¨ TrH (: : : ) § Ä ¤ ¥â ®£à ¨ç¥¨¥ á«¥¤ ¯à®áâà á⢮ HBN;L. áᬮâਬ ᥬ¥©á⢮ ®¯¥à â®à®¢ N;L B
HL
hj √ V
N;L B
h∗j hj hj = L(j ) aj − √V aj − √V + HI ≡ H0 √V + HI ; j> 1 X
†
£¤¥ L (j ) = L−2Ej ¨ ⮫쪮 ª®¥ç®¥ ç¨á«® ¯ à ¬¥â஢ hj ∈ C ®â«¨ç® ®â ã«ï. ¬¥¥â ¬¥áâ® á®®â®è¥¨¥ hj L b Trexp − H √V − N = =
∞ X
N=0
e N TrH
N;L B
exp
hj √ − H0
V
+ HI
:
(5)
á®, çâ® ®¯¥à â®à HI |H ¯®«®¦¨â¥«¥. ¢¥¤¥¬ ¢ à áᬮâ२¥ â ª §ë¢ ¥¬®¥ ®¡®¡é¥®¥ ¥à ¢¥á⢮ ®«¤¥ {®¬¯á® . DZãáâì −A ¨ −B { ¯®«®¦¨â¥«ìë¥, á ¬®á®¯àï¦¥ë¥ ®¯¥à â®àë ¨ ¯ãáâì ®¯¥à â®à A + B áãé¥á⢥® á ¬®á®¯à殮 D(A) ∩ D(B). ®£¤ Tr eA+B 6 Tr(eAeB ): ®®â®è¥¨¥ (5) ¨ ¥à ¢¥á⢮ ®«¤¥ {®¬¯á® ¢¥¤ãâ ª ¥à ¢¥áâ¢ã N;L B
TrH exp N;L B
−
H0
TrH exp ª®â®à®¥ ¬®¦® ¯¥à¥¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥ 6
Tr exp
N;L B
hj V
√
+ HI
hj √ − H0
V
6
(6)
e− H ; I
hj L b √ − H − N 6
6
=
∞ X
N=0 ∞ X
N=0
V
e N Tr
N;L
HB
e V n TrH
N;L B
exp
hj − HI √ − H0 e
=
V exp − H0 √hVj e− H : I
(7)
.
350
«ï ª ¦¤®£® N áãé¥áâ¢ã¥â ã¨â àë© ®¯¥à â®à UN â ª®©, çâ® TrH
N;L B
exp
− H0
hj √ V
e H −
I
= TrH (UN+ e− H0 UN e− H ) 6 +k TrH (e− H0 UN e− H ):(8) 6 k UN H I
N;L B
N;L B
I
N;L B
§ 横«¨ç®á⨠᫥¤ ¢ë⥪ ¥â, çâ® TrH (e− H0 UN e− H ) 6 kUN kH TrH (e− H0 e− H ); I
N;L B
N;L B
I
N;L B
£¤¥ k · kH ¥áâì ®¡ëç ï ®à¬ ¢ HN;L. ç¨âë¢ ï, çâ® kUN+ kH = 1, Nb ª®¬¬ãâ¨Ä àã¥â á H L ¨ H0 ª®¬¬ãâ¨àã¥â á HI , ¨§ ãà ¢¥¨ï (5) ¨ ¥à ¢¥á⢠(8) ¯®«ãç ¥¬ N;L B
Tr exp
N;L
−
HL
hj V
√
b − N
6
∞ X
N=0
e V n TrH
N;L B
= Tr e− (H
L
−
e− H
N;L
=
b N) :
ª¨¬ ®¡à §®¬, ¨¬¥¥â ¬¥áâ® á«¥¤ãîé ï ⥮६ .
¥®à¥¬ . «ï ¬®¤¥«ì®© á¨á⥬ë á £ ¬¨«ì⮨ ®¬ (1) ¢ë¯®«ï¥âáï ¥à Ä ¢¥á⢮ ¤«ï á«¥¤®¢
Z ; H L {hj }
6 Z ;
[H L]:
(9)
3.
-
¢¥à®ïâ®á⮬ ¯®¤å®¤¥, à §¢¨â®¬ ¢ à Ä ¡®â å [2{4], ¬®¦® áç¨â âì ç¨á« § ¯®«¥¨ï á«ãç ©ë¬¨ ¯¥à¥¬¥ë¬¨, ¥ ®¯¥à â®Ä à ¬¨. «¥¤ãï ¬¥â®¤ã à ¡®âë [3], ¡ã¤¥¬ à áᬠâਢ âì ¢¥à®ïâ®á⮥ ¯à®áâà á⢮, ¢ ª®â®à®¬ á«ãç ©ë¥ ¯¥à¥¬¥ë¥ ïîâáï í«¥¬¥â ¬¨ áç¥â®£® ¬®¦¥á⢠®£à ¨Ä ç¥ëå ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⥩ ¥®âà¨æ ⥫ìëå 楫ëå ç¨á¥«, â.¥. í«¥¬¥â ! ∈ ¥áâì ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì {!(j ) ∈ N : j = 1; 2; : : : } â ª ï, çâ® 3.1. ¥à®ïâ®áâ ï ¨â¥à¯à¥â æ¨ï.
X
j> 1
w(j ) < ∞:
ᮢ묨 á«ãç ©ë¬¨ ¯¥à¥¬¥ë¬¨ ïîâáï ç¨á« § ¯®«¥¨ï {nj : j = 1; 2; : : : }. DZਠí⮬ ®â®¡à ¦¥¨¥ nj : → N ®¯à¥¤¥«¥® â ª, çâ® nj (!) = !(j ) ¤«ï ¢á¥å ! ∈ . â ª®¬ ¯®¤å®¤¥ £ ¬¨«ì⮨ ¬®¤¥«¨ ã £ {£ { â⨦¥à ¯à¥¤áâ ¢«ï¥âáï ¢ ¢¨¤¥ X a L (j )nj (!) + H L (!) = 2V j> 1
X 2N 2(!) − n2j (!) ≡ H0 (!) + HI (!): j> 1
(10)
{{
351
¢«¥¨¥ pL() ¨¤¥ «ì®£® ¡®§¥-£ § ¢ ®¡ê¥¬¥ L ¯à¨ 娬¨ç¥áª®¬ ¯®â¥æ¨ «¥ ¬®¦® § ¯¨á âì ¤«ï < 0 ª ª i −1 X h (11) PL () = ( V )−1 ln 1 − e (− (j)) : L
j> 1
¯à¥¤¥«¨¬ ¯ àæ¨ «ì®¥ ¤ ¢«¥¨¥ P ( | ) = −1 ln[1 − e (−) ]−1 ¨ äãªæ¨î à á¯à¥¤¥«¥¨ï FL () = V −1 max{j : L (j ) 6 }: ®£¤ ä®à¬ã« (11) ¯¥à¥¯¨áë¢ ¥âáï Z¢ ¢¨¤¥ P ( | ) dFL (): PL () = [0;∞) «ï ®¡¥á¯¥ç¥¨ï á室¨¬®á⨠¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⨠{PL()} ¢ à ¡®â¥ [3] ®¯à¥¤¥«ï¥âáï äãªæ¨ï Z L( ) = e− dFL () [0;∞) ¨ ¢¢®¤ïâáï á«¥¤ãî騥 ãá«®¢¨ï: 1) ( ) = limL→∞ L( ) áãé¥áâ¢ã¥â ¤«ï ¢á¥å ¨§ ¨â¥à¢ « [0; ∞), 2) ( ) ®â«¨ç ®â ã«ï, ¯® ªà ©¥© ¬¥à¥ ¤«ï ®¤®£® § ç¥¨ï ¨§ (0; ∞) ¯à¨ ¢ë¯®«Ä ¥¨¨ ãá«®¢¨ï 1. DZਠ¢ë¯®«¥¨¨ ãá«®¢¨ï 1 áãé¥áâ¢ã¥â ¥¤¨á⢥®¥ à á¯à¥¤¥«¥¨¥ F â ª®¥, çâ® Z ( ) = e− dF () [0;∞) ¨ FL() → F (), ¯® ªà ©¥© ¬¥à¥ ¢ â®çª å ¥¯à¥à뢮á⨠äãªæ¨¨ F . ãªæ¨ï F ï¢Ä «ï¥âáï ¨â¥£à «ì®© ¯«®â®áâìî á®áâ®ï¨©.
᫨ ãá«®¢¨ï 1 ¨ 2 ¢ë¯®«¥ë, â® ¯à¥¤¥« P () = lim PL () L→∞ áãé¥áâ¢ã¥â ¤«ï < 0 ¨ § ¤ ¥âáï ä®à¬ã«®© Z P ( | ) dF (): P () = [0;∞) à¨â¨ç¥áª ï ¯«®â®áâì c ®¯à¥¤¥«ï¥âáï á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬: ¥á«¨ äãªæ¨ï → 0 P (0 | ) ¨â¥£à¨à㥬 [0; ∞) ¯® ®â®è¥¨î ª F , â® Z c = P 0 (0 | ) dF (): [0;∞) DZãáâì E (Y ) ®¡®§ ç ¥â ¬ ⥬ â¨ç¥áª®¥ ®¦¨¤ ¨¥ á«ãç ©®© ¯¥à¥¬¥®© Y ¢ ¡®«ìÄ è®¬ ª ®¨ç¥áª®¬ á ¬¡«¥ á® á।¥© ¯«®â®áâìî . 㤥¬ £®¢®à¨âì, çâ® ¯à®¨á室¨â ¬ ªà®áª®¯¨ç¥áª®¥ § ¯®«¥¨¥ ®á®¢®£® á®áâ®ï¨ï, ¥á«¨ ¯à¥¤¥« lim E [V −1n(1)] V →∞ áãé¥áâ¢ã¥â ¨ áâண® ¯®«®¦¨â¥«¥.
.
352
ᯮ«ì§ãï áâ ¤ àâãî ¯à®æ¥¤ãÄ àã [5] ¨ ¯®«ãç¥ãî ¢ à §¤¥«¥ 2 ®æ¥ªã, ¬®¦® ¯¨á âì á«¥¤ãî騥 ¥à ¢¥á⢠¤«ï E (nj ) ¢ ®¡ê¥¬¥ V : 3.2. ¥àåïï ¨ ¨¦ïï ®æ¥ª¨ ¤«ï
E (nj ).
"s
q 1 RL(j; ) E (nj ) 6 ch 2 (j ) RL(j; ) − 1 2 (j ) 1 E (nj ) > R (j;) ; e −1
#
+ V1
(12)
;
(13)
L
£¤¥
RL (j; ) = L (j ) − + 2a E
N V
+ E
nj V
:
DZ।¯®« £ ï ¨â¥£à¨à㥬®áâì äãªæ¨¨ P 0(0|) ¯® ®â®è¥¨î ª ¬¥à¥ dFL(), á ãç¥â®¬ ¯à¨¢¥¤¥ëå ®æ¥®ª ¨¬¥¥¬ ¢ ¯à¥¤¥«¥ V → ∞ à ¢¥á⢮ Z N n(1) dF () E = lim ; (14) − lim E V →∞ V →∞ V V e [0;∞) − 1 £¤¥ = 2a = limV →∞ E(N=V ). 묨 á«®¢ ¬¨, ¬®¤¥«ì ã £ {£ { â⨦¥à ¤®¯ã᪠¥â «¨ç¨¥ ¡®§¥-ª®¤¥á 樨 ¤«ï ®¡à âëå ⥬¯¥à âãà > c , £¤¥ c ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¥¤¨áâ¢¥ë¬ à¥è¥¨¥¬ ãà ¢¥¨ï Z dF () (15) c = e [0;∞) − 1 ¨ c = 2ac. DZ®«ãç¥ë© १ã«ìâ â ¤«ï § 票ï 娬¨ç¥áª®£® ¯®â¥æ¨ « c = 2ac ᮢ¯ ¤ ¥â á १ã«ìâ ⮬ áâ âì¨ [3], £¤¥ ¨á¯®«ì§®¢ ¬¥â®¤ ¡®«ìè¨å 㪫®¥¨© ¤«ï ¤®ª § ⥫ìá⢠áãé¥á⢮¢ ¨ï ¡®§¥-ª®¤¥á 樨. ¤ ª® ¢ ®â«¨ç¨¥ ®â ¬¥â®¤ ¡®«ìè¨å 㪫®¥¨© à Ä ¡®âë [3] è ¯®¤å®¤ ¥ ¤ ¥â ¨ä®à¬ 樨 ® ¯®¢¥¤¥¨¨ á¨áâ¥¬ë ¤«ï § 票© 娬¨ç¥áª®£® ¯®â¥æ¨ « , ¬¥ìè¨å ªà¨â¨ç¥áª®£®. « £®¤ à®áâ¨. ï à ¡®â ç áâ¨ç® ä¨ á¨à®¢ « áì DZ१¨¤¥â᪮© ª ä¥¤Ä à®©áâ®å áâ¨ç¥áª®£® «¨§ (¨«¨)(CatedraPresidencialenAnalisisEstocastico,Chile). c
¯¨á®ª «¨â¥à âãàë [1] [2] [3] [4] [5]
K. Huang, C. N. Yang, J. M. Luttinger . Phys. Rev. 1957. V. 105. P. 776. M. van den Berg, J. T. Lewis . Helv. Phys. Acta. 1986. V. 59. P. 1271. M. van den Berg, J. T. Lewis, J. V. Pule . Commun. Math. Phys. 1988. V. 118. M. van den Berg, J. T. Lewis, P. de Smedt . J. Stat. Phys. 1984. V. 37. P. 697. M. Corgini, D. P. Sankovich . Int. J. Mod. Phys. B. 1997. V. 11. ò 28. P. 3329.
P. 61.
DZ®áâ㯨« ¢ । ªæ¨î 3.III.1999 £.