基于 PauliStrings.jl 的量子多体模拟
量子物理
2025-03-26 v3
摘要
我们介绍了 Julia 包 PauliStrings (https://github.com/nicolasloizeau/PauliStrings.jl) 用于量子多体模拟的工具包，通过对 Pauli 串进行二进制编码实现快速运算。所有 Pauli 串代数均编码为整数上的低级逻辑运算，并通过各种截断方法实现高效，允许系统性地外推结果。我们通过 (i) 通过直接数值积分进行 Heisenberg 时间演化，以及 (ii) 通过构建 Liouvillian Krylov 空间来展示该软件包的有效性。我们将结果与张量网络方法进行基准测试，发现该软件包表现优异。此外，我们展示了该表示方法允许轻松编码任何几何结构。我们 present 了 1D 中的混沌和可积自旋系统的结果以及一些 2D 示例。当前的主要限制是对非平凡纯态（或其他低秩算子）的表示效率低，以及引入耗散来探索长期动力学的需求。
引用
@article{arxiv.2410.09654,
title = {Quantum many-body simulations with PauliStrings.jl},
author = {Nicolas Loizeau and J. Clayton Peacock and Dries Sels},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09654},
year = {2025}
}