击败庄家：基于系综秩截断的耗散量子系统快速模拟
量子物理
2021-01-13 v1
摘要
我们介绍了一种模拟耗散量子系统的新技术。该方法由 Lindblad 方程到 Kraus 映射的近似分解构成，由此可定义一个波函数系综。利用主成分分析，该系综可被截断至可控规模而不损失数值精度。我们称此方法为系综秩截断（Ensemble Rank Truncation, ERT），并发现弱耦合 regime 下，该方法在精度与速度上均能比现有波函数蒙特卡洛方法优出一个数量级。我们还探讨了将 ERT 与模拟大系统的近似技术（如矩阵乘积态（Matrix Product States, MPS））结合的可能性，并表明在许多情况下该方法比直接将密度矩阵表达为 MPS 形式更高效。我们预期 ERT 技术在模拟量子信息、计量学与热力学中的耗散系统时具有实际价值。
引用
@article{arxiv.2010.05399,
title = {Beating the House: Fast Simulation of Dissipative Quantum Systems with Ensemble Rank Truncation},
author = {Gerard McCaul and Kurt Jacobs and Denys I. Bondar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05399},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 8 figures