論文の概要: Grassmann time-evolving matrix product operators: An efficient numerical approach for fermionic path integral simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11541v1
- Date: Tue, 15 Oct 2024 12:17:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-16 14:00:30.609395
- Title: Grassmann time-evolving matrix product operators: An efficient numerical approach for fermionic path integral simulations
- Title（参考訳）: グラスマン時間進化行列積作用素:フェルミオン経路積分シミュレーションのための効率的な数値的アプローチ
- Authors: Xiansong Xu, Chu Guo, Ruofan Chen,
- Abstract要約: 我々は、グラスマンテンソル、符号付き行列積作用素、およびグラスマン行列積状態の概念を導入し、グラスマン経路積分を扱う。
我々の手法は強結合物理学と非マルコフ力学を研究するための頑健で有望な数値的アプローチである。
また、動的平均場理論と強く相関する量子物質を研究するための代替不純物解法としても機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Developing numerical exact solvers for open quantum systems is a challenging task due to the non-perturbative and non-Markovian nature when coupling to structured environments. The Feynman-Vernon influence functional approach is a powerful analytical tool to study the dynamics of open quantum systems. Numerical treatments of the influence functional including the quasi-adiabatic propagator technique and the tensor-network-based time-evolving matrix product operator method, have proven to be efficient in studying open quantum systems with bosonic environments. However, the numerical implementation of the fermionic path integral suffers from the Grassmann algebra involved. In this work, we present a detailed introduction of the Grassmann time-evolving matrix product operator method for fermionic open quantum systems. In particular, we introduce the concepts of Grassmann tensor, signed matrix product operator, and Grassmann matrix product state to handle the Grassmann path integral. Using the single-orbital Anderson impurity model as an example, we review the numerical benchmarks for structured fermionic environments for real-time nonequilibrium dynamics, real-time and imaginary-time equilibration dynamics, and its application as an impurity solver. These benchmarks show that our method is a robust and promising numerical approach to study strong coupling physics and non-Markovian dynamics. It can also serve as an alternative impurity solver to study strongly-correlated quantum matter with dynamical mean-field theory.
- Abstract（参考訳）: オープン量子系に対する数値的正確な解法の開発は、構造化環境と結合する際の非摂動的および非マルコフ的性質のために難しい課題である。
ファインマン・ヴァーノンの関数的アプローチは、オープン量子系の力学を研究するための強力な分析ツールである。
準アディバティック・プロパゲータ法やテンソル・ネットワークをベースとした時間進化行列積演算法を含む影響関数の数値処理は、ボゾン環境を持つオープン量子系の研究において効率的であることが証明されている。
しかし、フェルミオン経路積分の数値的な実装はグラスマン代数が関与する。
本稿では、フェルミオン開量子系に対するグラスマン時間進化行列積演算子法の詳細を紹介する。
特に、グラスマンテンソル、符号付き行列積作用素、グラスマン行列積状態の概念を導入し、グラスマン経路積分を扱う。
例えば、単軌道アンダーソン不純物モデルを用いて、実時間非平衡力学、実時間および虚時間平衡力学のための構造化フェルミオン環境の数値ベンチマークとその不純物解法としての応用について概説する。
これらのベンチマークから,本手法は強結合物理学と非マルコフ力学を研究するための頑健で有望な数値的手法であることが示された。
また、動的平均場理論と強く相関する量子物質を研究するための代替不純物解法としても機能する。
関連論文リスト
- Fourier Neural Operators for Learning Dynamics in Quantum Spin Systems [77.88054335119074]
ランダム量子スピン系の進化をモデル化するためにFNOを用いる。
量子波動関数全体の2n$の代わりに、コンパクトなハミルトン観測可能集合にFNOを適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-05T07:18:09Z) - Hybrid Stabilizer Matrix Product Operator [44.99833362998488]
本稿では, テンソルネットワーク法と安定化器形式を併用した新しいハイブリッド手法を提案し, 多体量子システムのシミュレーションの課題に対処する。
本稿では,ランダムなクリフォードTドープ回路とランダムなクリフォードFloquet Dynamicsへの応用を通して,本手法の有効性を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-09T18:32:10Z) - Projective Quantum Eigensolver via Adiabatically Decoupled Subsystem Evolution: a Resource Efficient Approach to Molecular Energetics in Noisy Quantum Computers [0.0]
我々は,ノイズ中間スケール量子(NISQ)ハードウェアを用いて,分子系の基底状態エネルギーを正確に計算することを目的とした射影形式を開発した。
本研究では,将来の耐故障システムにおいて,必要な精度を同時に確保しながら,ノイズ下での優れた性能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-13T13:27:40Z) - Grassmann Time-Evolving Matrix Product Operators for Quantum Impurity
Models [0.0]
我々は、グラスマン経路積分を直接操作できるTEMPOのフルフェルミオンアナログであるグラスマン時間進化行列積作用素を開発する。
また,1つの大きな密度テンソルを明示的に構築することなく,フライ時の期待値を計算するジップアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-10T01:47:08Z) - Estimating Eigenenergies from Quantum Dynamics: A Unified
Noise-Resilient Measurement-Driven Approach [0.0]
基底状態エネルギー推定は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つである。
実時間計測を収集し, 後処理を行うことにより, 固有エネルギーを求めるハイブリッド手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-02T18:27:16Z) - An efficient method for quantum impurity problems out of equilibrium [0.0]
非相互作用性フェルミオン貯水池に結合した相互作用量子不純物の力学をシミュレートする効率的な方法を提案する。
我々は,アンダーソン不純物モデルにおける量子クエンチと輸送の研究に本手法を適用した。
このアプローチは、メソスコピックデバイスと相関物質の動的特性に関する新たな知見を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T14:57:29Z) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z) - Quantum-tailored machine-learning characterization of a superconducting
qubit [50.591267188664666]
我々は,量子デバイスのダイナミクスを特徴付ける手法を開発し,デバイスパラメータを学習する。
このアプローチは、数値的に生成された実験データに基づいてトレーニングされた物理に依存しないリカレントニューラルネットワークより優れている。
このデモンストレーションは、ドメイン知識を活用することで、この特徴付けタスクの正確性と効率が向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T15:58:57Z) - QuTiP-BoFiN: A bosonic and fermionic numerical
hierarchical-equations-of-motion library with applications in
light-harvesting, quantum control, and single-molecule electronics [51.15339237964982]
階層運動方程式 (HEOM) は力学を解くための強力な正確な数値的手法である。
固体物理学、光学、単分子電子工学、生物物理学の問題に拡張され応用されている。
ボソニック環境とフェルミオン環境の両方にHEOMを実装した強力なQuTiPプラットフォームと統合したPythonの数値ライブラリを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T07:54:56Z) - Autoregressive Transformer Neural Network for Simulating Open Quantum Systems via a Probabilistic Formulation [5.668795025564699]
オープン量子システムのダイナミクスに対処するためのアプローチを提案する。
自己回帰変換ニューラルネットワークを用いて量子状態をコンパクトに表現する。
効率的なアルゴリズムは、リウヴィリア超作用素の力学をシミュレートするために開発された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-11T18:00:00Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。