基于自动微分实现开放量子玻色系统的高效变分动力学

该研究团队提出了一种可扩展的变分方法,用于模拟深度量子态下相互作用的开放量子玻色子系统的动力学。该方法基于多维维格纳相空间表示,采用变分多高斯(VMG)近似,其精度通过高斯分量数量进行系统控制。运动变分方程源自狄拉克-弗伦克尔原理,并通过结合高斯函数解析结构与自动微分实现高效求解。 作为关键应用,研究人员研究了具有双玻色子相干驱动和二体损耗的驱动耗散二维玻色-哈伯德晶格。利用这一动力学方法,该工作计算了从弛豫动力学中提取的刘维尔谱隙的有限尺寸标度行为——该谱隙在热力学极限下趋于消失。研究结果揭示了具有二维量子伊辛普适类动力学指数的临界减速现象,证明了该方法在捕捉大型开放系统中复杂量子动力学方面的强大能力。

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