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作为开放量子系统的 Schwinger 模型的实时动力学:基于神经密度算符的研究

高能物理 - 唯象学 2024-10-22 v2 高能物理 - 格点 核理论 计算物理 量子物理

摘要

由于密度矩阵空间维度巨大,对夸克 - 胶子等离子体中传播的多个重夸克进行从头模拟在计算上十分困难。本工作开发了机器学习算法以克服这一困难,即利用神经网络参数化(特别是神经密度算符)来近似精确量子态。作为在类 QCD 理论中的原理性验证演示,该方法被应用于求解 1+1 维晶格 Schwinger 模型中作为开放量子系统的 Lindblad 主方程。神经密度算符使得在大晶格体积上研究介质内动力学成为可能,从而可以研究多弦相互作用及其对弦断裂和重组现象的影响。通过变分构建 Lindblad 主方程的稳态,这些方法也可用于探测系统在平衡态下的热力学性质。本研究探讨了该方法随系统规模的缩放特性,并在多达 32 个空间晶格点和多达 3 个相互作用弦的情况下进行了数值演示。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.06607,
  title  = {Real-time Dynamics of the Schwinger Model as an Open Quantum System with Neural Density Operators},
  author = {Joshua Lin and Di Luo and Xiaojun Yao and Phiala E. Shanahan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06607},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 12 figures. v2: Updated to journal version