面向高阶量子动力学 BBGKY 方程构建的面向对象编程能力

基于密度矩阵的理论方法是描述开放量子系统的有力工具。然而，此类方法复杂繁琐，难以解析使用。此处我们提出了一个面向对象框架，用于构建量子 BBGKY 层级中给定阶的关联矩阵运动方程，该层级用于描述多粒子系统的相互作用。机器推导方程的算法包括量子力学原理和算子代数的实现。它基于 Python 编程环境中类的描述和使用。类对象对应于被推导方程的要素：密度矩阵、关联矩阵、能量算子、对易子和若干算子索引系统。程序包含一个特殊类，允许定义具有无限子系统的统计系综。为所有类指定了实现算子代数作用的方法。物理问题的统计系综子系统数目和可能发生成对相互作用的子系统类型被指定为输入数据。结果表明，该框架能在一分钟内推导出四阶关联矩阵的运动方程。