RealTimeTransport:一个用于强耦合 regime 下量子传输仿真的开源 C++ 库
介观与纳米尺度物理
2024-05-29 v1 量子物理
摘要
在系统-浴耦合强的 regime 下,对量子传输的描述提出了重大的理论和计算挑战,需要专门的工具进行准确分析。RealTimeTransport 是一个新的开源 C++ 库,能够计算与金属浴相连的通用量子系统的平稳态和瞬态传输可观测量。它计算平移-茨瓦希茨记忆核,以实时方式进行动态和传输计算,超越了对裸系统-浴耦合的传统展开。目前可用的多种方法包括:(i) 采用领先阶和次领先阶的再扰动理论,规避了传统理论在低温下的崩溃限制;(ii) 以该良好行为的参考解为起点,实现了记忆核的 2 环和 3 环自洽重整化群变换。这使得即便在存在众多体共振(如 Kondo 增强的量子隧穿)时,也能获得更精细的定量预测。本文提供了理论概述、RealTimeTransport 的体系结构以及当前实现方法的实际演示。特别是,我们分析了通过串联双量子点的数值实验,展示了在 相互作用的 Anderson 模型中,完整的时间演化过程包括单电子隧穿(SET)、量子隧穿辅助的 SET(CO-SET)以及整个栅偏置稳定图中的无能隙隧穿共振。我们讨论了所实现方法的适用范围,并将其与其他先进方法进行基准测试。
引用
@article{arxiv.2405.18340,
title = {RealTimeTransport: An open-source C++ library for quantum transport simulations in the strong coupling regime},
author = {Konstantin Nestmann and Martin Leijnse and Maarten R. Wegewijs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18340},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 4 figures, Submitted to The Journal of Chemical Physics