基于时间依赖变分蒙特卡洛的二维张量网络态实时动力学研究
可靠地利用投影纠缠对态(PEPS)模拟二维多体量子动力学一直是个艰巨挑战。该研究团队通过为PEPS构建稳定高效的时间依赖变分蒙特卡洛(tVMC)框架,在低能量子动力学领域突破了这一障碍。通过解析消除PEPS流形的所有规范冗余度并利用张量局域性,研究人员获得了数值稳定性良好的随机重构(SR)方程,可采用高效Cholesky分解进行稳健求解,从而在先前难以企及的参数区间实现长时间演化。该工作通过四个二维实时演化典型案例展示了方法的普适性与强大性能:(I)自由费米子陈绝缘体中的手性边缘传播;(II)分数量子陈绝缘体中的分数化电荷输运;(III)Z2晶格规范理论希格斯相中的vison约束动力学;(IV)相互作用玻色子中的超流性与临界速度。所有模拟均在12×12或13×13晶格上完成,演化时间T=10至12,仅需中等计算资源(单张GPU卡运行1至5天)。在存在精确基准的案例(I)中,PEPS-tVMC在T=12时仍能高精度匹配自由费米子动力学。这些成果确立了PEPS-tVMC作为二维实时量子动力学研究的实用化通用工具地位。该方法拓展了经典张量网络模拟研究量子多体系统元激发的边界,并为新兴量子模拟器提供了重要的计算验证手段。
量科快讯
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