K-GRAPE：一种用于高效控制量子多体动力学的 Krylov 子空间方法
量子物理
2021-02-17 v1
摘要
梯度上升脉冲工程（GRAPE）是一种著名的控制算法，具有优异的收敛速率，这归功于其控制函数的分段常数拟设，该拟设允许廉价的客观梯度。然而，量子动力学精确模拟所涉及的计算代价很快成为限制大型系统控制的瓶颈。在本文中，我们提出一种改进版的 GRAPE，它使用 Krylov 近似来高效处理高维状态空间。尽管任意控制任务所需的参数数量随系统维度线性增长，我们发现恒定的基本计算代价（每个参数的代价）。由于 GRAPE 的基本代价为超二次，这一加速使我们能够达到远超以往的维度。K-GRAPE 算法的性能在典型的 XXZ 自旋链模型中进行了基准测试。
引用
@article{arxiv.2010.03598,
title = {K-GRAPE: A Krylov Subspace approach for the efficient control of quantum many-body dynamics},
author = {Martin Larocca and Diego Wisniacki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03598},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 5 figures