用于Wigner方程的动态低秩方法I:可分离差分势

动态低秩近似(DLRA)的最新进展已证明其在高维模拟中的有效性。然而,现有的DLRA算法在处理涉及复杂碰撞项的系统时仍面临重大挑战,包括Wigner方程中的赝微分算子(\({\rm Ψ}\))——一种以非局域性为特征的代表性算子。因此,有必要开展一系列研究工作来开发求解Wigner方程的DLRA算法。作为该系列研究的第一步,该工作提出了一种高效的Wigner方程DLRA算法,该算法利用差分势的可分分解。该团队将这种可分假设与两种常用的\({\rm Ψ}\)截断方法——即𝒦-截断和𝒴-截断相结合,从而获得\({\rm Ψ}\)的一种分离表示形式。复杂度分析以及多项具有挑战性的实验(包括谐振子、高斯势垒散射、电子-电子散射以及类氦系统,所有这些系统均满足该可分假设)证实,所提出的DLRA算法具有显著优势,与全网格方法相比,其在运行时间和内存需求上的计算量均降低了一到两个数量级。值得注意的是,即使解不具备预定的低秩结构,DLRA仍能作为一种兼顾效率与精度的数值方案。
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提交arXiv: 2026-06-23 06:16
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