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基于神经网络的非Markovian随机Schrödinger方程方法用于增强开放量子动力学仿真

量子物理 2024-11-26 v1 化学物理

摘要

非Markovian随机Schrödinger方程(NMSSE)为开放量子仿真提供了有前景的途径,尤其在大规模系统中表现突出,因其低的规模复杂度和并行计算的适应性。然而,其在低温下的应用面临显著收敛挑战。虽然短时间演化快速收敛,但长时间演化需要大量随机轨迹,导致高计算成本。为此,我们提出了一种结合神经网络技术与非Markovian随机Schrödinger方程仿真的方案。通过集成卷积神经网络(CNNs)和长短期记忆循环神经网络(LSTMs),并采用迭代注意力特征融合(iAFF)技术,该方法显著减少了长时间仿真所需的轨迹数量,尤其在低温下,从而大幅降低计算成本并提高收敛性。为验证我们的方法,我们研究了自旋-玻色子模型和Fenna-Matthews-Olson(FMO)复合物在各种参数变动下的动力学行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.15914,
  title  = {Enhancing Open Quantum Dynamics Simulations Using Neural Network-Based Non-Markovian Stochastic Schr\"odinger Equation Method},
  author = {Kaihan Lin and Xing Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15914},
  year   = {2024}
}