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HOQST:哈密顿开放量子系统工具包

量子物理 2022-07-01 v2

摘要

我们推出一个名为“哈密顿开放量子系统工具包”(HOQST)的开源软件包,其包含用于研究哈密顿量子计算(包括量子退火与门模型量子计算)中开放量子系统动力学的工具集合。它具备该领域关键的主方程(MEs),适用于描述任意含时哈密顿量在与无限维量子浴弱耦合或强耦合情况下的约化系统动力学。这包括 Redfield 主方程、极化子变换 Redfield 主方程、绝热主方程、粗粒化主方程以及通用 Lindblad 主方程。HOQST 还包含带自旋涨落子的随机薛定谔方程。我们概述了各类主方程背后的理论,并给出示例以说明 HOQST 中的典型工作流。我们给出一个示例表明,对于含时哈密顿量问题,HOQST 相比 QuTiP 可实现数量级加速。该软件包已可在高性能计算(HPC)集群上部署,旨在为含噪中等规模量子(NISQ)器件提供可靠的开放系统分析工具。HOQST 的 Github 仓库(https://github.com/USCqserver/OpenQuantumTools.jl)为用户提供了起点,详细信息见 README 文件。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.14046,
  title  = {HOQST: Hamiltonian Open Quantum System Toolkit},
  author = {Huo Chen and Daniel A. Lidar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14046},
  year   = {2022}
}

备注

27 pages, 4 figures