Quantum spin ladder systems associated with su(2 vertical bar 2)

Two integrable quantum spin ladder systems will be introduced associated with the fundamental su(2 \2) solution of the Yang-Baxter equation. The first model is a generalized quantum Ising system with Ising rung interactions. In the second model the addition of extra interactions allows us to impose Heisenberg rung interactions without violating integrability. The existence of a Bethe ansatz solution for both models allows us to investigate the elementary excitations for antiferromagnetic rung couplings. We find that the first model does not show a gap whilst in the second case there is a gap for all positive values of the rung coupling.

Transfer matrix eigenvalues of the anisotropic multiparametric U model

A multiparametric extension of the anisotropic U model is discussed which maintains integrability. The R-matrix solving the Yang-Baxter equation is obtained through a twisting construction applied to the underlying U-q(sl (2/1)) superalgebraic structure which introduces the additional free parameters that arise in the model. Three forms of Bethe ansatz solution for the transfer matrix eigenvalues are given which we show to be equivalent.

Ladder operators for integrable one-dimensional lattice models

A generalised ladder operator is used to construct the conserved operators for any one-dimensional lattice model derived from the Yang-Baxter equation. As an example, the low order conserved operators for the XYh model are calculated explicitly.

Twisted quantum affine superalgebra U-q[sl(2/2)((2))], U-q[osp(2/2)] invariant R-matrices and a new integrable electronic model

We describe the twisted affine superalgebra sl(2\2)((2)) and its quantized version U-q[sl(2\2)((2))]. We investigate the tensor product representation of the four-dimensional grade star representation for the fixed-point sub superalgebra U-q[osp(2\2)]. We work out the tensor product decomposition explicitly and find that the decomposition is not completely reducible. Associated with this four-dimensional grade star representation we derive two U-q[osp(2\2)] invariant R-matrices: one of them corresponds to U-q [sl(2\2)(2)] and the other to U-q [osp(2\2)((1))]. Using the R-matrix for U-q[sl(2\2)((2))], we construct a new U-q[osp(2\2)] invariant strongly correlated electronic model, which is integrable in one dimension. Interestingly this model reduces in the q = 1 limit, to the one proposed by Essler et al which has a larger sl(2\2) symmetry.

Integrability and exact solution for coupled BCS systems associated with the su(4) Lie algebra

We introduce an integrable model for two coupled BCS systems through a solution of the Yang-Baxter equation associated with the Lie algebra su(4). By employing the algebraic Bethe ansatz, we determine the exact solution for the energy spectrum. An asymptotic analysis is conducted to determine the leading terms in the ground state energy, the gap and some one point correlation functions at zero temperature. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V.

Integrable variant of the one-dimensional Hubbard model

A new integrable model which is a variant of the one-dimensional Hubbard model is proposed. The integrability of the model is verified by presenting the associated quantum R-matrix which satisfies the Yang-Baxter equation. We argue that the new model possesses the SO(4) algebra symmetry, which contains a representation of the eta-pairing SU(2) algebra and a spin SU(2) algebra. Additionally, the algebraic Bethe ansatz is studied by means of the quantum inverse scattering method. The spectrum of the Hamiltonian, eigenvectors, as well as the Bethe ansatz equations, are discussed. (C) 2002 American Institute of Physics.

Automatic construction of explicit R matrices for the one-parameter families of irreducible typical highest weight (0(m)vertical bar alpha(n)) representations of U-q[gl(m vertical bar n)]

We detail the automatic construction of R matrices corresponding to (the tensor products of) the (O-m\alpha(n)) families of highest-weight representations of the quantum superalgebras Uq[gl(m\n)]. These representations are irreducible, contain a free complex parameter a, and are 2(mn)-dimensional. Our R matrices are actually (sparse) rank 4 tensors, containing a total of 2(4mn) components, each of which is in general an algebraic expression in the two complex variables q and a. Although the constructions are straightforward, we describe them in full here, to fill a perceived gap in the literature. As the algorithms are generally impracticable for manual calculation, we have implemented the entire process in MATHEMATICA; illustrating our results with U-q [gl(3\1)]. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V.

R-matrices and the tensor product graph method

A systematic method for constructing trigonometric R-matrices corresponding to the (multiplicity-free) tensor product of any two affinizable representations of a quantum algebra or superalgebra has been developed by the Brisbane group and its collaborators. This method has been referred to as the Tensor Product Graph Method. Here we describe applications of this method to untwisted and twisted quantum affine superalgebras.

ON THE CONSISTENCY OF TWISTED GENERALIZED WEYL ALGEBRAS

A twisted generalized Weyl algebra A of degree n depends on a. base algebra R, n commuting automorphisms sigma(i) of R, n central elements t(i) of R and on some additional scalar parameters. In a paper by Mazorchuk and Turowska, it is claimed that certain consistency conditions for sigma(i) and t(i) are sufficient for the algebra to be nontrivial. However, in this paper we give all example which shows that this is false. We also correct the statement by finding a new set of consistency conditions and prove that the old and new conditions together are necessary and sufficient for the base algebra R to map injectively into A. In particular they are sufficient for the algebra A to be nontrivial. We speculate that these consistency relations may play a role in other areas of mathematics, analogous to the role played by the Yang-Baxter equation in the theory of integrable systems.

Quantum doubles from a class of noncocommutative weak Hopf algebras

The concept of biperfect (noncocommutative) weak Hopf algebras is introduced and their properties are discussed. A new type of quasi-bicrossed products is constructed by means of weak Hopf skew-pairs of the weak Hopf algebras which are generalizations of the Hopf pairs introduced by Takeuchi. As a special case, the quantum double of a finite dimensional biperfect (noncocommutative) weak Hopf algebra is built. Examples of quantum doubles from a Clifford monoid as well as a noncommutative and noncocommutative weak Hopf algebra are given, generalizing quantum doubles from a group and a noncommutative and noncocommutative Hopf algebra, respectively. Moreover, some characterizations of quantum doubles of finite dimensional biperfect weak Hopf algebras are obtained. (C) 2004 American Institute of Physics.

Central elements of the elliptic Zn monodromy matrix algebra at roots of unity

The central elements of the algebra of monodromy matrices associated with the Z(n) R-matrix are studied. When the crossing parameter w takes a special rational value w = n/N, where N and n are positive coprime integers, the center is substantially larger than that in the generic case for which the quantum determinant provides the center. In the trigonometric limit, the situation corresponds to the quantum group at roots of unity. This is a higher rank generalization of the recent results by Belavin and Jimbo. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Some twisted results

The Drinfeld twist for the opposite quasi-Hopf algebra, H-COP, is determined and is shown to be related to the (second) Drinfeld twist on a quasi-Hopf algebra. The twisted form of the Drinfeld twist is investigated. In the quasi-triangular case, it is shown that the Drinfeld u-operator arises from the equivalence of H-COP to the quasi-Hopf algebra induced by twisting H with the R-matrix. The Altschuler-Coste u-operator arises in a similar way and is shown to be closely related to the Drinfeld u-operator. The quasi-cocycle condition is introduced and is shown to play a central role in the uniqueness of twisted structures on quasi-Hopf algebras. A generalization of the dynamical quantum Yang-Baxter equation, called the quasi-dynamical quantum Yang-Baxter equation, is introduced.

Représentations et fusion des algèbres de Temperley-Lieb originale et diluée

Les algèbres de Temperley-Lieb originales, aussi dites régulières, apparaissent dans de nombreux modèles statistiques sur réseau en deux dimensions: les modèles d'Ising, de Potts, des dimères, celui de Fortuin-Kasteleyn, etc. L'espace d'Hilbert de l'hamiltonien quantique correspondant à chacun de ces modèles est un module pour cette algèbre et la théorie de ses représentations peut être utilisée afin de faciliter la décomposition de l'espace en blocs; la diagonalisation de l'hamiltonien s'en trouve alors grandement simplifiée. L'algèbre de Temperley-Lieb diluée joue un rôle similaire pour des modèles statistiques dilués, par exemple un modèle sur réseau où certains sites peuvent être vides; ses représentations peuvent alors être utilisées pour simplifier l'analyse du modèle comme pour le cas original. Or ceci requiert une connaissance des modules de cette algèbre et de leur structure; un premier article donne une liste complète des modules projectifs indécomposables de l'algèbre diluée et un second les utilise afin de construire une liste complète de tous les modules indécomposables des algèbres originale et diluée. La structure des modules est décrite en termes de facteurs de composition et par leurs groupes d'homomorphismes. Le produit de fusion sur l'algèbre de Temperley-Lieb originale permet de «multiplier» ensemble deux modules sur cette algèbre pour en obtenir un autre. Il a été montré que ce produit pouvait servir dans la diagonalisation d'hamiltoniens et, selon certaines conjectures, il pourrait également être utilisé pour étudier le comportement de modèles sur réseaux dans la limite continue. Un troisième article construit une généralisation du produit de fusion pour les algèbres diluées, puis présente une méthode pour le calculer. Le produit de fusion est alors calculé pour les classes de modules indécomposables les plus communes pour les deux familles, originale et diluée, ce qui vient ajouter à la liste incomplète des produits de fusion déjà calculés par d'autres chercheurs pour la famille originale. Finalement, il s'avère que les algèbres de Temperley-Lieb peuvent être associées à une catégorie monoïdale tressée, dont la structure est compatible avec le produit de fusion décrit ci-dessus. Le quatrième article calcule explicitement ce tressage, d'abord sur la catégorie des algèbres, puis sur la catégorie des modules sur ces algèbres. Il montre également comment ce tressage permet d'obtenir des solutions aux équations de Yang-Baxter, qui peuvent alors être utilisées afin de construire des modèles intégrables sur réseaux.

Représentations et fusion des algèbres de Temperley-Lieb originale et diluée

Les algèbres de Temperley-Lieb originales, aussi dites régulières, apparaissent dans de nombreux modèles statistiques sur réseau en deux dimensions: les modèles d'Ising, de Potts, des dimères, celui de Fortuin-Kasteleyn, etc. L'espace d'Hilbert de l'hamiltonien quantique correspondant à chacun de ces modèles est un module pour cette algèbre et la théorie de ses représentations peut être utilisée afin de faciliter la décomposition de l'espace en blocs; la diagonalisation de l'hamiltonien s'en trouve alors grandement simplifiée. L'algèbre de Temperley-Lieb diluée joue un rôle similaire pour des modèles statistiques dilués, par exemple un modèle sur réseau où certains sites peuvent être vides; ses représentations peuvent alors être utilisées pour simplifier l'analyse du modèle comme pour le cas original. Or ceci requiert une connaissance des modules de cette algèbre et de leur structure; un premier article donne une liste complète des modules projectifs indécomposables de l'algèbre diluée et un second les utilise afin de construire une liste complète de tous les modules indécomposables des algèbres originale et diluée. La structure des modules est décrite en termes de facteurs de composition et par leurs groupes d'homomorphismes. Le produit de fusion sur l'algèbre de Temperley-Lieb originale permet de «multiplier» ensemble deux modules sur cette algèbre pour en obtenir un autre. Il a été montré que ce produit pouvait servir dans la diagonalisation d'hamiltoniens et, selon certaines conjectures, il pourrait également être utilisé pour étudier le comportement de modèles sur réseaux dans la limite continue. Un troisième article construit une généralisation du produit de fusion pour les algèbres diluées, puis présente une méthode pour le calculer. Le produit de fusion est alors calculé pour les classes de modules indécomposables les plus communes pour les deux familles, originale et diluée, ce qui vient ajouter à la liste incomplète des produits de fusion déjà calculés par d'autres chercheurs pour la famille originale. Finalement, il s'avère que les algèbres de Temperley-Lieb peuvent être associées à une catégorie monoïdale tressée, dont la structure est compatible avec le produit de fusion décrit ci-dessus. Le quatrième article calcule explicitement ce tressage, d'abord sur la catégorie des algèbres, puis sur la catégorie des modules sur ces algèbres. Il montre également comment ce tressage permet d'obtenir des solutions aux équations de Yang-Baxter, qui peuvent alors être utilisées afin de construire des modèles intégrables sur réseaux.

Generalizations of Poisson Structures Related to Rational Gaudin Model

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