开放非相互作用多体系统动力学的有效单粒子 O(N) 方案

量子主方程是描述开放多体系统动力学的常用工具。由于与环境的相互作用，即使对于非相互作用电子的情况，求解这些方程的计算成本也随粒子数指数增长。我们提出了一种简单方案，允许研究 N 个非相互作用电子的动力学，同时考虑耗散效应和 Fermi 统计，其计算成本随 N 线性增长。我们的方法基于将多体系统映射到一组特定的有效单粒子系统。我们提供了详细的数值结果，表明有效单粒子方案与精确多体方案之间具有极好的一致性，这些结果来自研究两个不同系统的动力学。第一个系统研究零温度下量子环中的光诱导电流，第二个系统研究两端耦合到两个不同（有限）温度热浴的线性链。此外，我们基于对原始主方程的多体态的精确平均，给出了该方法的解析证明。