論文の概要: Collective quantum tunneling with time-dependent generator coordinate method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.01906v1
- Date: Thu, 02 Apr 2026 11:24:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-03 14:21:10.703464
- Title: Collective quantum tunneling with time-dependent generator coordinate method
- Title（参考訳）: 時間依存性ジェネレータ座標法による集団量子トンネル
- Authors: Wenmin Deng, Guangping Chen, Ganlong Ding, Sibo Wang, Jing Peng, Haozhao Liang,
- Abstract要約: 本研究では、2つのポテンシャル井戸における相互作用する2つの区別可能な粒子の量子トンネルについて検討する。
まず、強い相互作用のための実時間平均場力学で発生する、正確な量子解と刺激的な自己トラッピング効果を再現して、システムをベンチマークする。
数値シミュレーションにより、TDGCMは、実時間平均場状態を生成状態として利用することにより、自己トラッピング効果を克服し、正確な解とよく一致したトンネル力学が得られることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7480027161207894
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Inspired by the work of McGlynn and Simenel [Phys. Rev. C {\bf 102}, 064614 (2020)], this study investigates the quantum tunneling of two interacting distinguishable particles in two potential wells. We first benchmark the system by reproducing key established results: the exact quantum solution and the spurious self-trapping effect that arises in the real-time mean-field dynamics for strong interactions. To exactly capture the tunneling dynamics, we apply the time-dependent generator coordinate method (TDGCM) to the model. Numerical simulations demonstrate that the TDGCM, by utilizing the real-time mean-field states as generator states, successfully overcomes the self-trapping effect, yielding tunneling dynamics in excellent agreement with the exact solution. Furthermore, we explore the expectation values of the generator coordinates from the correlated TDGCM many-body wave function. While different methods for calculating expectation values show consistent results in some cases, significant discrepancies are observed in others, providing critical insights into the emergence of collective and single-particle behaviors in interacting systems. This work also verifies the TDGCM as a robust framework for describing collective quantum tunneling and opens avenues for its application to more complex and realistic systems.
- Abstract（参考訳）: McGlynn と Simenel [Phys] の業績に触発された。
C {\bf 102}, 064614 (2020)] この研究は、2つのポテンシャル井戸における相互作用する区別可能な2つの粒子の量子トンネルの研究である。
まず, 実時間平均場力学で発生する, 正確な量子解と突発的な自己トラッピング効果の再現により, システムをベンチマークする。
トンネル力学を正確に捉えるため,時間依存ジェネレータ座標法(TDGCM)をモデルに適用する。
数値シミュレーションにより、TDGCMは、実時間平均場状態を生成状態として利用することにより、自己トラッピング効果を克服し、正確な解とよく一致したトンネル力学が得られることを示した。
さらに、相関したTDGCM多体波動関数からジェネレータ座標の期待値について検討する。
予測値を計算する異なる手法は、いくつかのケースでは一貫した結果を示すが、他のケースでは顕著な相違が見られ、相互作用系における集合的および単粒子的挙動の出現に関する重要な洞察を与える。
この研究は、TDGCMを集合量子トンネルを記述するための堅牢なフレームワークとして検証し、より複雑で現実的なシステムに応用するための道を開く。
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