强淬火动力学与神经量子态中显式时间积分的不稳定性

神经网络量子态近期展现出模拟量子动力学的重要潜力,其能力超越现有变分拟设。然而迄今研究表明,利用神经网络研究强驱动量子动力学仍具挑战性。该工作系统评估了基于时间依赖变分原理(TDVP)结合计算高效显式时间积分方案时,量子动力学仿真中可能出现的数值不稳定性根源。通过受限玻尔兹曼机架构,研究人员对比了TDVP求解结果与解析解及隐式方法在猝灭强度函数中的表现。值得注意的是,该团队发现即便在没有蒙特卡洛噪声的情况下,特定猝灭强度仍会导致数值解崩溃,尽管物理观测量未显现异常。这种崩溃现象在多种不同TDVP公式中均稳定出现,包括消除Fisher矩阵小特征值或利用几何特性重构运动方程的改进方案。研究结论表明,要充分发挥TDVP方程显式时间积分的计算效率优势,需开发新方法来实现神经网络量子态对强非平衡量子动力学的模拟。

量科快讯