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QuantumDynamics.jl:一种用于开放量子系统动力学模拟的模块化方法

量子物理 2023-06-07 v1 化学物理

摘要

对耦合到耗散环境的量子系统的非绝热动力学模拟提出了重大挑战。新的复杂方法不断被开发,以期迈向更大的系统以及更复杂的溶剂描述。然而,这些方法中有许多相当难以实现与调试。此外,试图通过模块化应用程序编程接口(API)使各单独算法协同工作可能相当困难。我们提出一个新的开源软件框架 QuantumDynamics.jl,旨在应对这些挑战。它提供了多种微扰与非微扰方法来模拟这些系统的动力学。最为突出的是,QuantumDynamics.jl 支持层级运动方程以及基于路径积分的方法族。已尽力确保各方法间接口的最大兼容性。此外,QuantumDynamics.jl 构建于高级编程语言之上,为系统探索带来一系列现代特性,例如使用 Jupyter notebook 与高级绘图来探索系统,以及利用高性能机器学习库以进一步开发的可能性。因此,尽管内置方法本身可用作终端,该包提供了一个用于实验、探索与方法开发的集成平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11781,
  title  = {QuantumDynamics.jl: A modular approach to simulations of dynamics of open quantum systems},
  author = {Amartya Bose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11781},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 9 figures