PsiQuaSP——用于对称开放量子系统高效计算的库
量子物理
2017-11-27 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
在最近的一篇出版物中，我们证明了置换对称性将全同多能级系统的Lindblad量子主方程的数值复杂度从指数缩放降低到多项式缩放。这对于包含现实系统-浴相互作用和退相干的开放系统动力学十分重要，例如在Dicke模型、多系统设置等中。在此我们提出一个面向对象的C++库，允许建立和求解任意量子光学Lindblad主方程，特别是那些在多能级系统中具有置换对称性的方程。PsiQuaSP（全同量子系统置换对称性包，Permutation symmetry for identical Quantum Systems Package）使用PETSc包作为基础，用于稀疏线性代数方法和微分方程。PsiQuaSP的目标是提供灵活、存储高效且可扩展的代码，同时尽可能用户友好。它易于应用于许多具有多于一个多能级系统的量子光学或量子信息系统。我们首先回顾量子主方程中多能级系统置换对称性的基础。通过几个典型的、简单的开放量子光学系统例子说明了PsiQuaSP在量子动力学问题中的应用。
引用
@article{arxiv.1707.01079,
title = {PsiQuaSP -- A library for efficient computation of symmetric open quantum systems},
author = {Michael Gegg and Marten Richter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.01079},
year = {2017}
}