論文の概要: Quantum many-body simulations with PauliStrings.jl

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.09654v2
• Date: Tue, 5 Nov 2024 19:00:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 19:50:48.107872
• Title: Quantum many-body simulations with PauliStrings.jl
• Title（参考訳）: PauliStrings.jlを用いた量子多体シミュレーション
• Authors: Nicolas Loizeau, J. Clayton Peacock, Dries Sels,
• Abstract要約: We present the Julia package PauliStrings for quantum many-body Simulations。 パウリ群上の高速な演算は、パウリ弦をバイナリで符号化することで行う。 この表現は任意の幾何を容易に符号化できることを示す。
• 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: We present the Julia package PauliStrings ( https://github.com/nicolasloizeau/PauliStrings.jl ) for quantum many-body simulations, which performs fast operations on the Pauli group by encoding Pauli strings in binary. All of the Pauli string algebra is encoded into low-level logic operations on integers, and is made efficient by various truncation methods which allow for systematic extrapolation of the results. We illustrate the effectiveness of our package by (i) performing Heisenberg time evolution through direct numerical integration and (ii) by constructing a Liouvillian Krylov space. We benchmark the results against tensor network methods, and we find our package performs favorably. In addition, we show that this representation allows for easy encoding of any geometry. We present results for chaotic and integrable spin systems in 1D as well as some examples in 2D. Currently, the main limitations are the inefficiency of representing non-trivial pure states (or other low-rank operators), as well as the need to introduce dissipation to probe long-time dynamics.
• Abstract（参考訳）: We present the Julia package PauliStrings ( https://github.com/nicolasloizeau/PauliStrings.jl ) for quantum many-body Simulations, which performed fast operations on the Pauli group by encoding Pauli strings in binary。 パウリの弦環はすべて整数上の低レベル論理演算にエンコードされ、結果の体系的な外挿を可能にする様々なトランケーション法によって効率良くされる。 パッケージの有効性について概説する。 (i)直接数値積分とハイゼンベルク時間発展 (ii) は、リウヴィリアン・クリロフ空間を構成することによって構成される。 結果とテンソルネットワークの手法をベンチマークした結果,パッケージのパフォーマンスが良好であることが判明した。 さらに、この表現は任意の幾何を容易に符号化できることを示す。 1Dにおけるカオス・可積分スピン系の結果と2Dにおけるいくつかの例を示す。 現在、主な制限は、非自明な純粋状態(または他の低ランク演算子)を表現する非効率性であり、また、長時間のダイナミクスを探索するために散逸を導入する必要性である。

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