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用于求解非线性薛定谔方程稳态的可解释神经网络量子态

混沌动力学 2025-06-13 v1

摘要

非线性薛定谔方程(NLSE)是光学、玻色-爱因斯坦凝聚和等离子体物理中非线性波现象的基础,但计算其激发态仍然具有挑战性,因为非线性导致的非正交性。传统方法如虚时演化适用于基态但对激发态失效。我们提出了一种神经网络量子态(NNQS)方法,通过神经网络参数化波函数来直接最小化能量泛函,从而实现对基态和激发态的计算。通过设计紧凑且可解释的网络架构,我们获得了解的解析近似。我们将所得解应用于 NLSE 中的时空混沌案例,展示了其研究复杂混沌动力学的能力。本工作确立了 NNQS 作为连接机器学习与混沌波系统理论研究之间的桥梁工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.10219,
  title  = {Interpretable Neural Network Quantum States for Solving the Steady States of the Nonlinear Schr\"odinger Equation},
  author = {Mingshu Zhao and Zhanyuan Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.10219},
  year   = {2025}
}