Pymablock:用于准退火扰动理论的算法与软件包
量子物理
2025-02-19 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
研究复杂量子力学系统的常用技术是通过准退火扰动理论减少哈密顿的自由度。虽然 Schrieffer--Wolff 变换实现了这一点并构建了有效哈密顿,但其规模次优、仅限于两个子空间,并且高效实现既有挑战又容易出错。我们引入了一个构建等效有效哈密顿的算法以及一个 Python 软件包 Pymablock 来实现它。我们的算法结合了最优的渐近规模和处理任意子空间数量的能力,以及其他若干改进。该软件包支持数值和解析的任意阶计算,旨在与任何其他指定哈密顿的软件包兼容。我们演示了该软件包如何处理构建 k.p 模型、分析超导量子比特以及计算大型紧束缚模型的低能谱。我们还与参考计算进行比较,展示了其效率。
引用
@article{arxiv.2404.03728,
title = {Pymablock: an algorithm and a package for quasi-degenerate perturbation theory},
author = {Isidora Araya Day and Sebastian Miles and Hugo K. Kerstens and Daniel Varjas and Anton R. Akhmerov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03728},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 6 figures