論文の概要: Simulation of Open Quantum Dynamics with Bootstrap-Based Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01310v2
• Date: Tue, 14 Sep 2021 03:02:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 01:03:40.152853
• Title: Simulation of Open Quantum Dynamics with Bootstrap-Based Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network
• Title（参考訳）: ブートストラップ型長期記憶リカレントニューラルネットワークによるオープン量子ダイナミクスのシミュレーション
• Authors: Kunni Lin, Jiawei Peng, Feng Long Gu and Zhenggang Lan
• Abstract要約: ブートストラップ法はLSTM-NNの構成と予測に適用される。 ブートストラップに基づくLSTM-NNアプローチは、オープンシステムの長期量子力学を伝播する実用的で強力なツールである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The recurrent neural network with the long short-term memory cell (LSTM-NN) is employed to simulate the long-time dynamics of open quantum system. The bootstrap method is applied in the LSTM-NN construction and prediction, which provides a Monte-Carlo estimation of forecasting confidence interval. Within this approach, a large number of LSTM-NNs are constructed by resampling time-series sequences that were obtained from the early-stage quantum evolution given by numerically-exact multilayer multiconfigurational time-dependent Hartree method. The built LSTM-NN ensemble is used for the reliable propagation of the long-time quantum dynamics and the simulated result is highly consistent with the exact evolution. The forecasting uncertainty that partially reflects the reliability of the LSTM-NN prediction is also given. This demonstrates the bootstrap-based LSTM-NN approach is a practical and powerful tool to propagate the long-time quantum dynamics of open systems with high accuracy and low computational cost.
• Abstract（参考訳）: 長い短期記憶細胞(LSTM-NN)を持つリカレントニューラルネットワークを用いて、オープン量子システムの長時間のダイナミクスをシミュレートする。 ブートストラップ法はLSTM-NNの構成と予測に適用され,モンテカルロの予測信頼区間の推定を行う。 このアプローチでは,多層多層時間依存Hartree法により得られた初期量子進化から得られた時系列配列を再サンプリングすることにより,LSTM-NNを多数構築する。 LSTM-NNアンサンブルは、長期間の量子力学の信頼できる伝播に使用され、シミュレーション結果は正確な進化と非常に一致している。 LSTM-NN予測の信頼性を部分的に反映した予測の不確実性も与えられる。 これは、ブートストラップに基づくLSTM-NNアプローチが、高速で計算コストの低いオープンシステムの長時間量子力学を伝播する実用的で強力なツールであることを示している。

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