論文の概要: Ab-initio variational wave functions for the time-dependent
many-electron Schr\"odinger equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07447v1
- Date: Tue, 12 Mar 2024 09:37:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-13 22:11:21.300095
- Title: Ab-initio variational wave functions for the time-dependent
many-electron Schr\"odinger equation
- Title（参考訳）: 時間依存多電子schr\"odinger方程式に対するab-initio変分波動関数
- Authors: Jannes Nys, Gabriel Pescia, Giuseppe Carleo
- Abstract要約: フェミオン時間依存波動関数に対する変動的アプローチを導入し,多体相関を捉えることで平均場近似を超越する。
提案手法は、時間発展する量子状態のパラメータ化を伴い、状態の進化の近似を可能にする。
このアプローチは、可溶性調和相互作用モデル、強いレーザー場における二原子分子のダイナミクス、焼成量子ドットの3つの異なるシステムで実証されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Describing the dynamics of many-electron quantum systems is crucial for
applications such as predicting electronic structures in quantum chemistry, the
properties of condensed matter systems, and the behaviors of complex materials.
However, the real-time evolution of non-equilibrium quantum electronic systems
poses a significant challenge for theoretical and computational approaches, due
to the system's exploration of a vast configuration space. This work introduces
a variational approach for fermionic time-dependent wave functions, surpassing
mean-field approximations by capturing many-body correlations. The proposed
methodology involves parameterizing the time-evolving quantum state, enabling
the approximation of the state's evolution. To account for electron
correlations, we employ time-dependent Jastrow factors and backflow
transformations. We also show that we can incorporate neural networks to
parameterize these functions. The time-dependent variational Monte Carlo
technique is employed to efficiently compute the optimal time-dependent
parameters. The approach is demonstrated in three distinct systems: the
solvable harmonic interaction model, the dynamics of a diatomic molecule in
intense laser fields, and a quenched quantum dot. In all cases, we show clear
signatures of many-body correlations in the dynamics not captured by mean-field
methods. The results showcase the ability of our variational approach to
accurately capture the time evolution of quantum states, providing insight into
the quantum dynamics of interacting electronic systems, beyond the capabilities
of mean-field.
- Abstract（参考訳）: 多電子量子系のダイナミクスを記述することは、量子化学における電子構造の予測、凝縮物系の性質、複素物質の挙動などの応用に不可欠である。
しかしながら、非平衡量子電子系のリアルタイム進化は、システムによる広大な構成空間の探索のため、理論的および計算的アプローチに重大な課題をもたらす。
本研究は,多体相関を捉えることで平均場近似を超えるフェルミオン時間依存波動関数の変分的アプローチを導入する。
提案手法は、時間発展する量子状態のパラメータ化を伴い、状態の進化の近似を可能にする。
電子相関を考慮するため、時間依存のジャストロー因子とバックフロー変換を用いる。
また、これらの関数をパラメータ化するためにニューラルネットワークを組み込むこともできる。
時間依存変動モンテカルロ法を用いて最適時間依存パラメータを効率的に計算する。
このアプローチは、可解調和相互作用モデル、強いレーザー場における二原子分子のダイナミックス、量子ドットの3つの異なる系で実証されている。
いずれの場合も、平均場法で捉えない力学における多体相関の明確なシグネチャを示す。
その結果、量子状態の時間的進化を正確に捉え、平均場の能力を超えた相互作用する電子系の量子力学の洞察を与える、我々の変分的アプローチの能力を示した。
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