量子科技中心_量科网

林德布拉德方程决定了开放量子系统中密度算符的时间演化。虽然适用于任意系统规模，但在实际应用中通常局限于原型/替代模型，旨在处理多原子系统整体量子复杂性的特定方面。相比之下，路径积分分子动力学（PIMD）能在不涉及短时量子相干性的条件下，为包含数千原子、时间尺度达纳秒量级的平衡态系统提供物理观测量的静态和动态量子统计平均值。该技术基于成熟的分子动力学（MD）方法及其相关的经典轨迹，但无法直接描述非平衡状态下系统的时间演化及其向稳态的收敛过程。 该工作分析了林德布拉德方程与PIMD之间的联系：具体而言，研究者将阐述如何利用PIMD计算非平衡状态下系综平均物理量的时间演化及其稳态收敛，从而避免显式求解林德布拉德方程。同时，这两种方法通过形式上的等价关系相互关联，这为PIMD结果的一致性（即密度算符随时间演化的正定性）提供了理论依据。研究团队通过化学物理领域的原型系统数值模拟，验证了该方法的有效性。