量子动力学与统计力学中的积分降阶法

该研究团队提出了一种名为“积分抽取法(ID)”的数值评估泛函积分方法。该方法通过将积分构建为谱张量链(STT)——矩阵乘积状态的连续化推广形式——来实现被积函数可分离分解。ID技术将待积函数映射为辅助多体波函数,该波函数随时间从初始非纠缠态开始演化。作用量的每个体序项对应一个量子门,在演化过程中作用于量子态。这些量子门会产生量子纠缠,而门序列中的抽取操作能压缩积分,缓解高维积分中的内存瓶颈问题。在将ID应用于矩生成函数与配分函数时,STT的连续性特性允许对结果进行解析微分。为展示其通用性,研究人员采用ID计算了经典XY模型的配分函数,并解决了非马尔可夫量子弛豫问题。通过规避困扰早期基于STT的量子弛豫方法[J. Chem. Phys. 161, 234111 (2024)]的“贫瘠高原”问题,ID方法实现了对多达40位点链的量子动力学系统进行高精度模拟。

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