基于 positive-P 和 gauge-P 表示的长程相互作用系统量子动力学
量子物理
2017-07-19 v1 计算物理
摘要
我们提供了对具有长程相互作用的玻色子系统进行随机 positive-P 和 gauge-P 模拟的必要框架。在这些方法中，量子演化由相空间中的轨迹采样，允许计算关联而无需截断 Hilbert 空间或对量子态进行其他近似。主要缺点在于模拟时间受限于相互作用产生的噪声。我们表明，这些相互作用的长程特性并不会进一步增加这些方法的局限性，这与密度矩阵重整化群等替代方案的情况相反。此外，随机规范技术也能在长程相互作用情形下成功延长模拟时间，通过利用影响轨迹噪声特性的参数，而不影响物理可观测量。我们推导了极大助益于这些方法使用的基本结果：可用模拟时间的估计、优化随机规范、特征随机方差的一般形式以及针对非常大系统的适配。测试特定漂移和扩散规范对于非局域相互作用的性能，我们发现，对于中小系统，漂移规范有益，而对于足够大的系统，仅使用扩散规范是最优的。这些方法通过扩展 Bose-Hubbard 晶格系统中相互作用淬灭的直接数值模拟以及玻色-爱因斯坦凝聚体中 Rydberg 态的激发加以说明，同样不需要典型的冻结气体近似。我们证明了规范确实能够延长有用模拟时间。
引用
@article{arxiv.1703.06681,
title = {Quantum dynamics of long-range interacting systems using the positive-P and gauge-P representations},
author = {S. Wüster and J. F. Corney and J. M. Rost and P. Deuar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06681},
year = {2017}
}
备注
19 pages, 11 appendix, 3 figures