基于随机解构的非平凡耗散自旋链的高效模拟

我们提出了一种高效模拟（以多项式时间）一维（1D）耗散自旋链的新技术，这些自旋链在映射到费米子后具有二次哈密顿量，唯一的非线性来自于 Jordan-Wigner 字符串在跑迹算符中出现的情形，尽管这些模型无法映射到二次费米子 master 方程。我们展示许多此类 Lindblad master 方程可获得准确的随机解构，单个轨迹演化为高斯费米子状态，尽管完整的 master 方程描述的系统与自由费米子不可等价。这使得能够在无 sign problem 的情况下高效计算任意可观测量，并且具有有界采样复杂度。我们利用这一新技术研究了三个典型耗散效应：局部损耗下反铁磁有序性的消解、相关损耗系统中的众生子辐射现象以及 1D 耗散横向场 Ising 模型的非平衡稳态。除了提供一种强大的数值技术外，我们的方法还可用于获得这些模型中相互作用作用的定性和定量见解。