利用Koopman算子加速光量子系统的分析
量子物理
2024-09-10 v3 动力系统
摘要
光子回波的预言是理解光量子系统的关键技术。然而，它通常需要大量具有不同参数和输入脉冲的仿真，使得数值研究计算代价高昂。本文研究基于Koopman算子的数据驱动代理模型的使用，以在多个时间步长上保持精度的同时加速该过程。为此，我们采用双线性Koopman模型，利用扩展动态模式分解来模拟非均匀增宽二能级系统系综的光学Bloch方程。这些系统非常适合描述半导体纳米结构（如半导体量子点系综）中激子共振的激发。我们进行了详细研究，以确定所得数据驱动Koopman模型在广泛参数设置下达到足够精度所需的系统仿真次数。我们分析了光子回波峰值的L2误差和相对误差，并探究控制位置与稳定性之间的关系。经过适当训练后，我们的方法能够准确且数值高效地预测量子系综的动力学。
引用
@article{arxiv.2310.16578,
title = {Accelerating the analysis of optical quantum systems using the Koopman operator},
author = {Anna Hunstig and Sebastian Peitz and Hendrik Rose and Torsten Meier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16578},
year = {2024}
}