論文の概要: Performance of wave function and Green's functions based methods for non equilibrium many-body dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.08814v1
- Date: Tue, 14 May 2024 17:59:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 13:08:43.117929
- Title: Performance of wave function and Green's functions based methods for non equilibrium many-body dynamics
- Title（参考訳）: 非平衡多体ダイナミクスのための波動関数とグリーン関数に基づく手法の性能評価
- Authors: Cian C. Reeves, Gaurav Harsha, Avijit Shee, Yuanran Zhu, Chao Yang, K Birgitta Whaley, Dominika Zgid, Vojtech Vlcek,
- Abstract要約: 量子多体系の非平衡力学は、強い駆動場と弱い駆動場の観点から研究される。
類似性変換されたハミルトニアンに基づく圧縮された定式化は、弱場において実質的に正確であり、したがって弱あるいは中程度に相関する系であることを示す。
グリーン関数が(広く普及している)GW近似で予測するダイナミクスは、強駆動状態における平均場の結果を著しく改善することで、より正確ではない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.028938217928823
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Theoretical descriptions of non equilibrium dynamics of quantum many-body systems essentially employ either (i) explicit treatments, relying on truncation of the expansion of the many-body wave function, (ii) compressed representations of the many-body wave function, or (iii) evolution of an effective (downfolded) representation through Green's functions. In this work, we select representative cases of each of the methods and address how these complementary approaches capture the dynamics driven by intense field perturbations to non equilibrium states. Under strong driving, the systems are characterized by strong entanglement of the single particle density matrix and natural populations approaching those of a strongly interacting equilibrium system. We generate a representative set of results that are numerically exact and form a basis for critical comparison of the distinct families of methods. We demonstrate that the compressed formulation based on similarity transformed Hamiltonians (coupled cluster approach) is practically exact in weak fields and, hence, weakly or moderately correlated systems. Coupled cluster, however, struggles for strong driving fields, under which the system exhibits strongly correlated behavior, as measured by the von Neumann entropy of the single particle density matrix. The dynamics predicted by Green's functions in the (widely popular) GW approximation are less accurate by improve significantly upon the mean-field results in the strongly driven regime.
- Abstract（参考訳）: 量子多体系の非平衡力学の理論的記述は、本質的にどちらを用いるかのどちらかである。
(i)多体波動関数の展開の切り離しに依存する明示的な処理。
(ii)多体波動関数の圧縮表現、又は
(iii)グリーン関数による効果的な(下向きの)表現の進化。
本研究では,各手法の代表例を選択し,これらの相補的アプローチが非平衡状態への強磁場摂動によって引き起こされる力学をどのように捉えているかに対処する。
強い駆動下では、システムは単一粒子密度行列の強い絡み合いと、強く相互作用する平衡系に近づく自然集団によって特徴づけられる。
我々は数値的に正確であり、異なる手法の系統の批判的比較の基礎となる結果の代表的な集合を生成する。
類似性変換されたハミルトニアン(結合クラスタアプローチ)に基づく圧縮された定式化は、弱体において事実上正確であり、したがって弱あるいは中等相関系であることを示す。
しかし、結合クラスターは強い運動場に苦しむが、その下では単一の粒子密度行列のフォン・ノイマンエントロピーによって測定されるように、強い相関の挙動を示す。
グリーン関数が(広く普及している)GW近似で予測するダイナミクスは、強駆動状態における平均場の結果を著しく改善することで、より正確ではない。
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