OQuPy：用于高效模拟非马尔可夫开放量子系统的 Python 软件包
量子物理
2024-10-17 v1
摘要
由系统与结构化环境强耦合导致的非马尔可夫动力学在量子力学及新兴技术的许多应用中至关重要。然而，推导包括记忆效应的一般量子动力学的准确描述却是一项艰巨的任务，已禁止标准的解析或直接数值方法。我们在此介绍我们开源软件包 OQuPy（Open Quantum System in Python）的主要版本，该包提供了解决这一挑战任务的最新开发的数值方法。它利用开放量子系统的过程张量方法，其中单一的映射——过程张量——捕获环境对系统所有可能影响。过程张量在张量网络形式下的表示允许对非马尔可夫开放量子系统（NM-OQS）进行精确且高度有效的描述。OQuPy 软件包提供了方法来（1）计算与单环境和多个环境耦合的量子系统的动力学和多时间相关性，（2）优化 NM-OQS 的控制协议，（3）模拟 NM-OQS 的相互作用链，以及（4）计算与单个中央系统耦合的 NM-OQS 群的平均场动力学。我们的目标是为来自量子化学、量子感应和量子信息等领域的开放量子系统研究者提供一个易于访问且可扩展的工具。
引用
@article{arxiv.2406.16650,
title = {OQuPy: A Python package to efficiently simulate non-Markovian open quantum systems with process tensors},
author = {Gerald E. Fux and Piper Fowler-Wright and Joel Beckles and Eoin P. Butler and Paul R. Eastham and Dominic Gribben and Jonathan Keeling and Dainius Kilda and Peter Kirton and Ewen D. C. Lawrence and Brendon W. Lovett and Eoin O'Neill and Aidan Strathearn and Roosmarijn de Wit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.16650},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 15 figures