HierarchicalEOM.jl：开放量子系统中层级运动方程的高效 Julia 框架
量子物理
2025-10-07 v5 化学物理
计算物理
摘要
层级运动方程（HEOM）方法能够描述同时耦合到多个玻色与费米环境的系统的约化动力学。用 HEOM 方法精确描述系统-环境相互作用的复杂性通常导致耗时的计算与巨大的内存开销。在此，我们介绍一个名为 HierarchicalEOMjl 的开源软件包：一个集成了 HEOM 方法的 Julia 框架。HierarchicalEOMjl 具备一系列方法，用于计算玻色与费米谱、稳态，以及所有辅助密度算符（ADO）扩展空间中的完整动力学。对 ADO 多索引的必要处理通过用户友好的接口实现。我们通过分析单杂质安德森模型，以及一个与玻色和费米库相互作用的超强耦合电荷-腔系统，来示例该软件包的功能。HierarchicalEOMjl 相对于其所基于的 Python 量子工具箱（QuTiP）中的相应方法实现了显著的加速。
引用
@article{arxiv.2306.07522,
title = {HierarchicalEOM.jl: An efficient Julia framework for hierarchical equations of motion in open quantum systems},
author = {Yi-Te Huang and Po-Chen Kuo and Neill Lambert and Mauro Cirio and Simon Cross and Shen-Liang Yang and Franco Nori and Yueh-Nan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07522},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 7 figures, 4 tables