可扩展的分布式内存实现:准绝热传播子路径积分
针对非马尔可夫环境中耗散量子动力学的高精度模拟始终面临数值计算挑战,尤其在具有尖锐模态共振的结构化环境中,该系统会导致长时间的系统-浴场关联。该研究团队提出了一种可扩展的分布式内存实现方案——掩模辅助影响系数粗粒化(MACGIC)-准绝热路径积分(QUAPI)方法,该方法通过新型预合并算法充分利用多计算节点的内存资源,缓解了原方法的内存瓶颈问题,同时保持数值精度。分布式内存实现通过MPI协议将路径分布在计算节点上,并基于哈希映射的高效路径管理实现高层级优化。 该团队通过耦合含尖锐共振的非马尔可夫结构化环境的大规模耗散量子动力学模拟,验证了新实现方案的效率,并深入研究了该配置的收敛特性。通过对结构化环境模态共振频率与系统频率的调谐,展示了该非微扰模拟方法的广泛适用性。模拟结果揭示了因强系统-环境相互作用产生的共振分裂现象,以及微扰理论无法解释的玻色模式多重激发引发的边带效应。这些模拟证明了新型MACGIC-QUAPI方法在强非马尔可夫系统-浴场关联条件下的卓越适用性。
