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Helical Luttinger Liquid on a Space-Time Lattice
Physical Review Letters ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-09-09 , DOI: 10.1103/physrevlett.133.116501 V. A. Zakharov 1 , J. Tworzydło 2 , C. W. J. Beenakker 1 , M. J. Pacholski 3
Physical Review Letters ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-09-09 , DOI: 10.1103/physrevlett.133.116501 V. A. Zakharov 1 , J. Tworzydło 2 , C. W. J. Beenakker 1 , M. J. Pacholski 3
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The Luttinger model is a paradigm for the breakdown due to interactions of the Fermi liquid description of one-dimensional massless Dirac fermions. Attempts to discretize the model on a one-dimensional lattice have failed to reproduce the established bosonization results because of the fermion-doubling obstruction: a local and symmetry-preserving discretization of the Hamiltonian introduces a spurious second species of low-energy excitations, while a nonlocal discretization opens a single-particle gap at the Dirac point. Here, we show how to work around this obstruction by discretizing both space and time to obtain a local Lagrangian for a helical Luttinger liquid with Hubbard interaction. The approach enables quantum Monte Carlo simulations that preserve the topological protection of an unpaired Dirac cone.
中文翻译：
时空晶格上的螺旋路廷格液体
卢廷格模型是由于一维无质量狄拉克费米子的费米液体描述的相互作用而导致崩溃的范例。由于费米子倍增阻碍，在一维晶格上离散化模型的尝试未能重现已建立的玻色子化结果：哈密顿量的局部和对称性保持离散化引入了虚假的第二低能激发态，而非局部离散化在狄拉克点处打开了单粒子间隙。在这里，我们展示了如何通过离散空间和时间来解决此障碍，以获得具有哈伯德相互作用的螺旋路廷格液体的局部拉格朗日量。该方法可以实现量子蒙特卡罗模拟，从而保留不成对狄拉克锥的拓扑保护。
更新日期：2024-09-10
中文翻译：
时空晶格上的螺旋路廷格液体
卢廷格模型是由于一维无质量狄拉克费米子的费米液体描述的相互作用而导致崩溃的范例。由于费米子倍增阻碍，在一维晶格上离散化模型的尝试未能重现已建立的玻色子化结果：哈密顿量的局部和对称性保持离散化引入了虚假的第二低能激发态，而非局部离散化在狄拉克点处打开了单粒子间隙。在这里，我们展示了如何通过离散空间和时间来解决此障碍，以获得具有哈伯德相互作用的螺旋路廷格液体的局部拉格朗日量。该方法可以实现量子蒙特卡罗模拟，从而保留不成对狄拉克锥的拓扑保护。
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