一种用于长时间非平衡格林函数的量子蒙特卡洛算法

我们提出了一种量子蒙特卡洛算法，用于计算费米子相互作用哈密顿量的非平衡格林函数关于耦合常数 $U$ 的逐阶微扰展开。该算法扩展了 Phys. Rev. B 91 245154 (2015) 中提出的算法，并继承其主要特性：由于计算 $U^n$ 阶的计算代价随时间均匀，其可达到无限时间（稳态）极限；计算时间随 $2^n$ 增长。该算法基于 Schwinger-Keldysh 形式，可用于平衡与非平衡计算。由于其对无连接费曼图自动抵消，它在小实时间与长实时间（包括稳态 regime）均稳定。我们将该技术应用于量子点几何中的 Anderson 量子杂质模型，在极低温下获得直至 $U^{10}$ 阶的格林函数与自能展开。我们在弱耦合与中等耦合下，以高精度数值重整化群（NRG）计算以及解析结果对结果进行了基准测试。