Culombio de gas de Dyson

La distribución conjunta de valores propios de una matriz que sigue CircularOrthogonalMatrixDistribution es equivalente a la distribución de Boltzmann de culombio de gas de Dyson en un círculo con temperatura inversa . Defina el hamiltoniano promedio (sin términos cinéticos) por partícula.

In[1]:=

hamiltonian[Z_] := Module[{n = Length[Z]}, Log[n]/2 - Sum[Total[Log[Abs[Differences[Z, 1, k]]]], {k, n - 1}]/n ]

Defina la distribución del halmitoniano.

In[2]:=

h\[ScriptCapitalD] = MatrixPropertyDistribution[hamiltonian[Eigenvalues[x]], x \[Distributed] CircularOrthogonalMatrixDistribution[n]];

Calcule la media de la muestra del halmitoniano para sistemas de distintos tamaños.

In[3]:=

means = Table[{n, Mean[RandomVariate[h\[ScriptCapitalD], 1000]]}, {n, 10, 100, 10}];

Represente gráficamente las medias y compárelas con el límite termodinámico.

In[4]:=

Show[ListPlot[means, PlotStyle -> {Red, PointSize[Medium]}, Filling -> Axis, PlotRange -> {0.3, 0.37}, FrameLabel -> {Style["n", Black, 14], Style["\[LeftAngleBracket]H\[RightAngleBracket]", Black, 14]}, PlotTheme -> "Detailed"], Plot[1/2 (Log[2] + PolyGamma[0, 3/2]), {x, 0, 100}, PlotTheme -> "Detailed"]]

Out[4]=