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时间演化矩阵乘积算符方法及其在量子开放系统中的应用
1
作者
陈若凡
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1-14,共14页
量子开放系统在量子科学的发展中占据着举足轻重的地位,因此对其数值计算方法进行研究具有重要的意义.对于量子开放系统,在20世纪90年代发明的准绝热传播子路径积分方法是为数不多的精确的数值计算方法,但其计算复杂度随着系统的大小和...
量子开放系统在量子科学的发展中占据着举足轻重的地位,因此对其数值计算方法进行研究具有重要的意义.对于量子开放系统,在20世纪90年代发明的准绝热传播子路径积分方法是为数不多的精确的数值计算方法,但其计算复杂度随着系统的大小和关联时间长度呈指数增长,因此在实际计算中它所能计算的物理模型比较受限.近年来,张量网络的研究和应用有了长足的进展.使用张量网络来表达该方法可以使其计算复杂度变成多项式增长,极大地提高了计算效率.由此发展出的新方法则被称为时间演化矩阵乘积算符方法,是一种高效的、数值精确的、并且非马尔可夫的计算方法,在量子开放系统的研究中有着广泛的应用前景.本文首先综述了准绝热传播子路径积分方法,接着介绍了矩阵乘积态的基本思路,然后利用矩阵乘积态来表述准绝热传播子路径积分方法,从而对时间演化矩阵乘积算符方法进行介绍;最后综述了该方法在量子开放系统中的应用,并以自旋-玻色子系统中的关联函数和热流计算为例对该方法进行了展示.
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关键词
量子
开放
系统
准绝热传播子路径积分
时间
演化矩阵乘积算符
张量网络
非马尔可夫演化
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职称材料
开放量子系统时间演化方程的矩阵表示
2
作者
张巧卫
刘娟
《榆林学院学报》
2023年第2期57-59,共3页
开放量子系统是指主量子系统不可避免地与其周围的环境发生耦合所形成的新的量子系统。研究了描述开放量子系统时间演化过程的两个主方程所确定的量子过程的矩阵表示,分别给出了几种特殊演化过程下矩阵表示的刻画形式,并讨论了其相关性质。
关键词
开放
量子
系统
时间
演化方程
矩阵表示
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职称材料
量子速率极限时间
3
作者
徐凯
张国锋
《大学物理》
2021年第10期1-4,共4页
系统从初始态演化到目标态所需要的最短时间被定义为量子速率极限时间.此概念可以被用来估量由给定量子态到期望目标态的最大演化速率.本文主要回顾了从封闭系统量子速率极限时间过渡到开放系统量子速率极限时间的发展历程,并讨论了非...
系统从初始态演化到目标态所需要的最短时间被定义为量子速率极限时间.此概念可以被用来估量由给定量子态到期望目标态的最大演化速率.本文主要回顾了从封闭系统量子速率极限时间过渡到开放系统量子速率极限时间的发展历程,并讨论了非马尔科夫环境对开放系统量子速率极限时间的影响.希望能对今后量子速率极限时间的发展有所帮助.
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关键词
封闭
系统
量子
速率
极限
时间
开放系统量子速率极限时间
量子
信息
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职称材料
开放量子行走:概率分布与中心极限定理
4
作者
林运国
李永明
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第12期2446-2459,共14页
作为量子算法研究的一个基本工具,量子行走已经成为一个重要研究课题.在开放量子环境下,同质量子行走已经得到充分研究,包括其概率分布和中心极限定理.然而,对于高维格上且在异质环境下的开放量子行走的演化方程、概率分布和中心极限定...
作为量子算法研究的一个基本工具,量子行走已经成为一个重要研究课题.在开放量子环境下,同质量子行走已经得到充分研究,包括其概率分布和中心极限定理.然而,对于高维格上且在异质环境下的开放量子行走的演化方程、概率分布和中心极限定理还未得到研究.在此基础上,该文提出高维格上异质开放量子行走以及它的演化方程,重点研究高维格上具有不同类型的量子运算的开放量子行走的概率分布和中心极限定理.首先给出高维格上量子系统的演化表达式,它不但适合于同质开放量子行走,也适合于异质开放量子行走.与已有的演化表达式相比,该结果更具有一般性.其次,利用傅里叶变换和逆变换给出开放量子行走的概率分布的计算公式,研究其对同质开放量子行走和异质开放量子行走的适用性.通过例子说明一维格上、二维格上异质开放量子行走的概率分布计算.最后,运用鞍差分序列中心极限定理,给出并证明高维格上异质开放量子行走的中心极限定理,说明一维格上同质开放量子行走的中心极限定理是它的一种特殊情况,并通过二维格上异质开放量子行走的实例给出求解极限分布的具体过程.
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关键词
量子
行走
开放
量子
系统
概率分布
中心
极限
定理
量子
计算
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职称材料
非马尔科夫耗散系统长时演化下的极限环振荡现象
5
作者
游波
岑理相
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第21期169-174,共6页
本文研究结构化环境中非马尔科夫耗散系统在长时演化下可能出现的极限环振荡现象.对于欧姆型谱密度环境中的二能级系统,由于体系只允许一个束缚态模,给定初态系统在Bloch空间的长时演化将收敛于一个极限环.研究揭示了极限环半径与环心...
本文研究结构化环境中非马尔科夫耗散系统在长时演化下可能出现的极限环振荡现象.对于欧姆型谱密度环境中的二能级系统,由于体系只允许一个束缚态模,给定初态系统在Bloch空间的长时演化将收敛于一个极限环.研究揭示了极限环半径与环心位置同环境谱密度函数间的关系.对于多带光子晶体环境中的二能级系统,由于其可以存在多个束缚态,研究展现了系统在长时演化下可能出现的收敛于环面或周期或准周期的振荡行为.有关环面的特征量与环境谱密度间的量化关系同样得以刻画.论文随后讨论了两比特系统关联量在局域非马尔科夫耗散环境中长时演化可能出现的特征行为.
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关键词
开放
量子
系统
非马尔科夫耗散
极限
环
束缚态
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职称材料
从经典混沌到量子混沌
被引量:
2
6
作者
朱鋐雄
《自然杂志》
1989年第4期256-265,255-320,共12页
由确定性方程描绘的经典系统会呈现一种随机行为,这类现象现在被广泛地称为混沌运动。对经典系统混沌运动的研究自然导致对量子系统混沌行为的讨论。目前,在核物理、光化学等领域中量子混沌的研究已受到人们的重视。对混沌运动有兴趣的...
由确定性方程描绘的经典系统会呈现一种随机行为,这类现象现在被广泛地称为混沌运动。对经典系统混沌运动的研究自然导致对量子系统混沌行为的讨论。目前,在核物理、光化学等领域中量子混沌的研究已受到人们的重视。对混沌运动有兴趣的读者可详阅《从经典混沌到量子混沌》一文。
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关键词
量子
混沌
混沌运动
量子
系统
经典
极限
随机行为
本征值
统计性质
时间
演化
本征函数
相空间
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职称材料
准经典极限与绝热极限之间的对易性
7
《中国基础科学》
2006年第2期60-60,共1页
依赖于某些外界参量的量子系统存在两种极限:一是准经典极限n→0,在这个极限下量子系统表现得越来越像经典系统;二是绝热极限,也就是外界参量随时间的变化率α→0。J.T.Hwang(1977)等曾论证这两种极限等价。但M.V.Berry(198...
依赖于某些外界参量的量子系统存在两种极限:一是准经典极限n→0,在这个极限下量子系统表现得越来越像经典系统;二是绝热极限,也就是外界参量随时间的变化率α→0。J.T.Hwang(1977)等曾论证这两种极限等价。但M.V.Berry(1984)发现这两种极限不但不等价而且不对易。
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关键词
绝热
极限
经典
极限
对易
量子
系统
经典
系统
系统
表
变化率
外界
等价
时间
原文传递
题名
时间演化矩阵乘积算符方法及其在量子开放系统中的应用
1
作者
陈若凡
机构
四川师范大学物理与电子工程学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期1-14,共14页
基金
国家自然科学基金(批准号:12104328)资助的课题。
文摘
量子开放系统在量子科学的发展中占据着举足轻重的地位,因此对其数值计算方法进行研究具有重要的意义.对于量子开放系统,在20世纪90年代发明的准绝热传播子路径积分方法是为数不多的精确的数值计算方法,但其计算复杂度随着系统的大小和关联时间长度呈指数增长,因此在实际计算中它所能计算的物理模型比较受限.近年来,张量网络的研究和应用有了长足的进展.使用张量网络来表达该方法可以使其计算复杂度变成多项式增长,极大地提高了计算效率.由此发展出的新方法则被称为时间演化矩阵乘积算符方法,是一种高效的、数值精确的、并且非马尔可夫的计算方法,在量子开放系统的研究中有着广泛的应用前景.本文首先综述了准绝热传播子路径积分方法,接着介绍了矩阵乘积态的基本思路,然后利用矩阵乘积态来表述准绝热传播子路径积分方法,从而对时间演化矩阵乘积算符方法进行介绍;最后综述了该方法在量子开放系统中的应用,并以自旋-玻色子系统中的关联函数和热流计算为例对该方法进行了展示.
关键词
量子
开放
系统
准绝热传播子路径积分
时间
演化矩阵乘积算符
张量网络
非马尔可夫演化
Keywords
quantum open system
quasi-adiabatic propagator path integral
time-evolving matrix product operators
tensor network
non-Markovian dynamics
分类号
O413 [理学—理论物理]
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职称材料
题名
开放量子系统时间演化方程的矩阵表示
2
作者
张巧卫
刘娟
机构
榆林学院数学与统计学院
国网榆林供电公司
出处
《榆林学院学报》
2023年第2期57-59,共3页
基金
榆林市科技局(CXY-2022-59)。
文摘
开放量子系统是指主量子系统不可避免地与其周围的环境发生耦合所形成的新的量子系统。研究了描述开放量子系统时间演化过程的两个主方程所确定的量子过程的矩阵表示,分别给出了几种特殊演化过程下矩阵表示的刻画形式,并讨论了其相关性质。
关键词
开放
量子
系统
时间
演化方程
矩阵表示
Keywords
open quantum system
time evolution equation
matrix representation
分类号
O151.2 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
量子速率极限时间
3
作者
徐凯
张国锋
机构
北京航空航天大学物理学院
出处
《大学物理》
2021年第10期1-4,共4页
基金
北京航空航天大学量子光学精品核心课程建设项目资助。
文摘
系统从初始态演化到目标态所需要的最短时间被定义为量子速率极限时间.此概念可以被用来估量由给定量子态到期望目标态的最大演化速率.本文主要回顾了从封闭系统量子速率极限时间过渡到开放系统量子速率极限时间的发展历程,并讨论了非马尔科夫环境对开放系统量子速率极限时间的影响.希望能对今后量子速率极限时间的发展有所帮助.
关键词
封闭
系统
量子
速率
极限
时间
开放系统量子速率极限时间
量子
信息
Keywords
quantum speed limit time for closed system
open system quantum speed limit time
quantum information
分类号
O4-1 [理学—物理]
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职称材料
题名
开放量子行走:概率分布与中心极限定理
4
作者
林运国
李永明
机构
陕西师范大学计算机科学学院
福建农林大学计算机与信息学院
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第12期2446-2459,共14页
基金
国家自然科学基金(11271237
61228305)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(GK201302054)
福建省自然科学基金项目(2016J01283)资助~~
文摘
作为量子算法研究的一个基本工具,量子行走已经成为一个重要研究课题.在开放量子环境下,同质量子行走已经得到充分研究,包括其概率分布和中心极限定理.然而,对于高维格上且在异质环境下的开放量子行走的演化方程、概率分布和中心极限定理还未得到研究.在此基础上,该文提出高维格上异质开放量子行走以及它的演化方程,重点研究高维格上具有不同类型的量子运算的开放量子行走的概率分布和中心极限定理.首先给出高维格上量子系统的演化表达式,它不但适合于同质开放量子行走,也适合于异质开放量子行走.与已有的演化表达式相比,该结果更具有一般性.其次,利用傅里叶变换和逆变换给出开放量子行走的概率分布的计算公式,研究其对同质开放量子行走和异质开放量子行走的适用性.通过例子说明一维格上、二维格上异质开放量子行走的概率分布计算.最后,运用鞍差分序列中心极限定理,给出并证明高维格上异质开放量子行走的中心极限定理,说明一维格上同质开放量子行走的中心极限定理是它的一种特殊情况,并通过二维格上异质开放量子行走的实例给出求解极限分布的具体过程.
关键词
量子
行走
开放
量子
系统
概率分布
中心
极限
定理
量子
计算
Keywords
quantum walk
open quantum system
probability distribution
central limit theorem
quantum computation
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
非马尔科夫耗散系统长时演化下的极限环振荡现象
5
作者
游波
岑理相
机构
四川大学物理科学与技术学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第21期169-174,共6页
基金
国家自然科学基金(批准号:10874254)资助的课题~~
文摘
本文研究结构化环境中非马尔科夫耗散系统在长时演化下可能出现的极限环振荡现象.对于欧姆型谱密度环境中的二能级系统,由于体系只允许一个束缚态模,给定初态系统在Bloch空间的长时演化将收敛于一个极限环.研究揭示了极限环半径与环心位置同环境谱密度函数间的关系.对于多带光子晶体环境中的二能级系统,由于其可以存在多个束缚态,研究展现了系统在长时演化下可能出现的收敛于环面或周期或准周期的振荡行为.有关环面的特征量与环境谱密度间的量化关系同样得以刻画.论文随后讨论了两比特系统关联量在局域非马尔科夫耗散环境中长时演化可能出现的特征行为.
关键词
开放
量子
系统
非马尔科夫耗散
极限
环
束缚态
Keywords
open quantum system
non-Markovian dissipation
limit cycle
bound state
分类号
O414 [理学—理论物理]
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职称材料
题名
从经典混沌到量子混沌
被引量:
2
6
作者
朱鋐雄
机构
华东师范大学
出处
《自然杂志》
1989年第4期256-265,255-320,共12页
文摘
由确定性方程描绘的经典系统会呈现一种随机行为,这类现象现在被广泛地称为混沌运动。对经典系统混沌运动的研究自然导致对量子系统混沌行为的讨论。目前,在核物理、光化学等领域中量子混沌的研究已受到人们的重视。对混沌运动有兴趣的读者可详阅《从经典混沌到量子混沌》一文。
关键词
量子
混沌
混沌运动
量子
系统
经典
极限
随机行为
本征值
统计性质
时间
演化
本征函数
相空间
分类号
N49 [自然科学总论]
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职称材料
题名
准经典极限与绝热极限之间的对易性
7
出处
《中国基础科学》
2006年第2期60-60,共1页
文摘
依赖于某些外界参量的量子系统存在两种极限:一是准经典极限n→0,在这个极限下量子系统表现得越来越像经典系统;二是绝热极限,也就是外界参量随时间的变化率α→0。J.T.Hwang(1977)等曾论证这两种极限等价。但M.V.Berry(1984)发现这两种极限不但不等价而且不对易。
关键词
绝热
极限
经典
极限
对易
量子
系统
经典
系统
系统
表
变化率
外界
等价
时间
分类号
O482.532 [理学—固体物理]
O413.1 [理学—理论物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
时间演化矩阵乘积算符方法及其在量子开放系统中的应用
陈若凡
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
2
开放量子系统时间演化方程的矩阵表示
张巧卫
刘娟
《榆林学院学报》
2023
0
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职称材料
3
量子速率极限时间
徐凯
张国锋
《大学物理》
2021
0
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职称材料
4
开放量子行走:概率分布与中心极限定理
林运国
李永明
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
0
下载PDF
职称材料
5
非马尔科夫耗散系统长时演化下的极限环振荡现象
游波
岑理相
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
下载PDF
职称材料
6
从经典混沌到量子混沌
朱鋐雄
《自然杂志》
1989
2
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职称材料
7
准经典极限与绝热极限之间的对易性
《中国基础科学》
2006
0
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