Exact solution for the Bariev model with boundary fields

The Bariev model with open boundary conditions is introduced and analysed in detail in the framework of the Quantum Inverse Scattering Method. Two classes of independent boundary reflecting K-matrices leading to four different types of boundary fields are obtained by solving the reflection equations. The models are exactly solved by means of the algebraic nested Bethe ansatz method and the four sets or Bethe ansatz equations as well as their corresponding energy expressions are derived. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Integrable open boundary conditions for the Bariev model of three coupled X Y spin chains

The integrable open-boundary conditions for the Bariev model of three coupled one-dimensional XY spin chains are studied in the framework of the boundary quantum inverse scattering method. Three kinds of diagonal boundary K-matrices leading to nine classes of possible choices of boundary fields are found and the corresponding integrable boundary terms are presented explicitly. The boundary Hamiltonian is solved by using the coordinate Bethe ansatz technique and the Bethe ansatz equations are derived. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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.

Solvable models of Bose-Einstein condensates: A new algebraic Bethe ansatz scheme

A new algebraic Bethe ansatz scheme is proposed to diagonalize classes of integrable models relevant to the description of Bose-Einstein condensation in dilute alkali gases. This is achieved by introducing the notion of Z-graded representations of the Yang-Baxter algebra. (C) 2003 American Institute of Physics.

Quantum groups and vertex models

Nella tesi vengono presentate alcune relazioni fra gruppi quantici e modelli reticolari. In particolare si associa un modello vertex a una rappresentazione di un'algebra inviluppante quantizzata affine e si mostra che, specializzando il parametro quantistico ad una radice dell'unità, si manifestano speciali simmetrie.

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.

A(n-1) Gaudin model with open boundaries

The A(n-1) Gaudin model with integrable boundaries specified by non-diagonal K-matrices is studied. The commuting families of Gaudin operators are diagonalized by the algebraic Bethe ansatz method. The eigenvalues and the corresponding Bethe ansatz equations are obtained. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

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.

Truncation identities for the small polaron fusion hierarchy

We study a one-dimensional lattice model of interacting spinless fermions. This model is integrable for both periodic and open boundary conditions; the latter case includes the presence of Grassmann valued non-diagonal boundary fields breaking the bulk U(1) symmetry of the model. Starting from the embedding of this model into a graded Yang-Baxter algebra, an infinite hierarchy of commuting transfer matrices is constructed by means of a fusion procedure. For certain values of the coupling constant related to anisotropies of the underlying vertex model taken at roots of unity, this hierarchy is shown to truncate giving a finite set of functional equations for the spectrum of the transfer matrices. For generic coupling constants, the spectral problem is formulated in terms of a functional (or TQ-)equation which can be solved by Bethe ansatz methods for periodic and diagonal open boundary conditions. Possible approaches for the solution of the model with generic non-diagonal boundary fields are discussed.

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.

Graded Meshes In Bio-thermal Problems With Transmission-line Modeling Method.

In this study, the transmission-line modeling (TLM) applied to bio-thermal problems was improved by incorporating several novel computational techniques, which include application of graded meshes which resulted in 9 times faster in computational time and uses only a fraction (16%) of the computational resources used by regular meshes in analyzing heat flow through heterogeneous media. Graded meshes, unlike regular meshes, allow heat sources to be modeled in all segments of the mesh. A new boundary condition that considers thermal properties and thus resulting in a more realistic modeling of complex problems is introduced. Also, a new way of calculating an error parameter is introduced. The calculated temperatures between nodes were compared against the results obtained from the literature and agreed within less than 1% difference. It is reasonable, therefore, to conclude that the improved TLM model described herein has great potential in heat transfer of biological systems.

Ladder operator for the one-dimensional Hubbard model

The one-dimensional Hubbard model is integrable in the sense that it has an infinite family of conserved currents. We explicitly construct a ladder operator which can be used to iteratively generate all of the conserved current operators. This construction is different from that used for Lorentz invariant systems such as the Heisenberg model. The Hubbard model is not Lorentz invariant, due to the separation of spin and charge excitations. The ladder operator is obtained by a very general formalism which is applicable to any model that can be derived from a solution of the Yang-Baxter equation.