大规模腔量子电路系统的林布拉方程分布式优化

本文提出了一种用于求解大维度腔量子电路系统中林布拉主方程的分布式计算框架。通过利用跳跃算子的稀疏性，并将其与Cannon算法结合，该方法将非单位项的计算复杂度从 $O(MN^3)$ 降低到 $O(MN)$。对于单位项，结合Taylor级数近似和Cannon算法实现了分布式矩阵指数化，尽管由于跨处理器通信，仍受可扩展性限制。提出的动态子空间构建方法进一步降低了哈密顿量的维度：当 $n_{\text{at}}=10$ 时，维度降至原始哈密顿量的 $5.63\%$，内存占用仅为 $0.32\%$。结果表明，该框架显著加速了非单位演化，为 $M$ 远大于哈密顿量维度 $N$ 的开放量子系统的仿真提供了可行解决方案。