論文の概要: Wavefunction matching for solving quantum many-body problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.17488v4
- Date: Fri, 14 Jun 2024 14:45:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-17 20:12:53.018660
- Title: Wavefunction matching for solving quantum many-body problems
- Title(参考訳): 量子多体問題解決のための波動関数マッチング
- Authors: Serdar Elhatisari, Lukas Bovermann, Yuanzhuo Ma, Evgeny Epelbaum, Dillon Frame, Fabian Hildenbrand, Myungkuk Kim, Youngman Kim, Hermann Krebs, Timo A. Lähde, Dean Lee, Ning Li, Bing-Nan Lu, Ulf-G. Meißner, Gautam Rupak, Shihang Shen, Young-Ho Song, Gianluca Stellin,
- Abstract要約: Ab initio計算は、量子多体系の基本的な理解において重要な役割を果たす。
主な課題の1つは、選択された計算方法が扱うのに、相互作用が複雑で難しいシステムに対して正確な計算を行うことである。
ここでは波動関数マッチングと呼ばれる新しい手法を導入することでこの問題に対処する。
波動関数マッチングは粒子間の相互作用を変換し、波動関数がある程度の有限範囲までの範囲で容易に計算可能な相互作用と一致するようにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.851455750673879
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ab initio calculations play an essential role in our fundamental understanding of quantum many-body systems across many subfields, from strongly correlated fermions to quantum chemistry and from atomic and molecular systems to nuclear physics. One of the primary challenges is to perform accurate calculations for systems where the interactions may be complicated and difficult for the chosen computational method to handle. Here we address the problem by introducing a new approach called wavefunction matching. Wavefunction matching transforms the interaction between particles so that the wavefunctions up to some finite range match that of an easily computable interaction. This allows for calculations of systems that would otherwise be impossible due to problems such as Monte Carlo sign cancellations. We apply the method to lattice Monte Carlo simulations of light nuclei, medium-mass nuclei, neutron matter, and nuclear matter. We use high-fidelity chiral effective field theory interactions and find good agreement with empirical data. These results are accompanied by new insights on the nuclear interactions that may help to resolve long-standing challenges in accurately reproducing nuclear binding energies, charge radii, and nuclear matter saturation in ab initio calculations.
- Abstract(参考訳): Ab initio計算は、強い相関性を持つフェルミオンから量子化学、原子・分子系から核物理学まで、多くのサブフィールドにわたる量子多体系の基本的な理解において重要な役割を担っている。
主な課題の1つは、選択された計算方法が扱うのに、相互作用が複雑で難しいシステムに対して正確な計算を行うことである。
ここでは波動関数マッチングと呼ばれる新しい手法を導入することでこの問題に対処する。
波動関数マッチングは粒子間の相互作用を変換し、波動関数がある程度の有限範囲までの範囲で容易に計算可能な相互作用と一致するようにする。
これによりモンテカルロ符号のキャンセルのような問題のために、そうでなければ不可能なシステムの計算が可能になる。
本手法を光核, 中質量核, 中性子物質, 核物質のモンテカルロシミュレーションに応用する。
我々は高忠実なカイラル有効場理論相互作用を用い、経験的データとの良好な一致を求める。
これらの結果は、核結合エネルギー、電荷ラジイ、およびアブイニシアト計算における核物質飽和の正確な再現における長年の課題を解決するのに役立つかもしれない核相互作用に関する新たな知見を伴っている。
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