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一种实时戴森展开方案:在非平衡谱特性中高效包含动力学关联

计算物理 2024-05-24 v2

摘要

时间分辨光电子能谱是探测电子态实时非平衡动力学的关键技术。然而,对现实系统的时间依赖谱函数进行理论预测是一个挑战。利用 Kadanoff-Baym 方程求解该量会导致总时间步数的立方缩放,迅速变得难以承受,并且通常在定量甚至定性上失败。相比之下,平均场方法在时间步数数量和单步演化相关的成本复杂度方面具有更有利的数值缩放,但它们缺失关键的谱特性,如涌现的谱特征。在此,我们提出了一种方案,允许在谱函数中包含动力学关联,同时保持与平均场方法相同的时间步数缩放,并捕捉涌现的物理现象。此外,该方案可以高效地在平衡态实时多体微扰理论方案和代码之上实现。我们在测试系统中看到了与精确结果的极好一致性。此外,我们在周期系统上举例说明了该方法,并提供了明确证据表明我们提出的方案产生了复杂的谱特征,包括激子带副本,而这些特征在使用静态平均场方法时无法观察到。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.07155,
  title  = {A Real-time Dyson Expansion Scheme: Efficient Inclusion of Dynamical Correlations in Non-equilibrium Spectral Properties},
  author = {Cian Reeves and Vojtech Vlcek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07155},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 3 figures, 14 page supplemental information with 7 additional figures