离散戴森级数的迭代方法及其在开放量子系统中的应用

《Journal of Chemical Theory and Computation》:Iterative Methods for Discrete Dyson Series and Applications in Open Quantum Systems

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月17日 来源:Journal of Chemical Theory and Computation 5.8

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   打开图片查看器 摘要 我们提出了一种通用策略,用于对

  

我们提出了一种通用策略,用于对戴森级数进行离散化处理,无需对高维积分应用直接数值积分方法,同时将该框架扩展到开放量子系统。这种离散化方法也可理解为斯特兰格分解与泰勒展开的结合。基于这一思路,我们开发了一种用于模拟系统-环境相互作用的确定性迭代方法。我们提出了两种数值方案,其时间步长Δt的精度分别为一阶和二阶。在二阶方案中,我们可以安全地忽略斯特兰格分解和泰勒展开产生的大部分项,同时仍能保持二阶精度,从而大幅降低计算复杂度。对于二阶方法,其时间复杂度为O(M322KmaxKmax2),空间复杂度为O(M222KmaxKmax),其中M表示系统能级数,Kmax表示内存长度内的时间步数。与现有方法相比,我们的方法在处理多能级系统(M ≥ 3)时所需的内存和计算资源要少得多。我们通过数值实验验证了该方法的有效性及高效性。

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