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复杂量子系统时间演化的数值方法。 (英语) Zbl 1236.81083号

摘要:我们研究了量子系统动力学计算的几种数值技术。特别地,我们选择了一种迭代方法,该方法基于将时间演化算子扩展为有限系列的切比雪夫多项式。与标准的时间积分Crank-Nicholson方案相比,Chebyshev方法有两个优点:加速和效率。潜在的竞争对手是半经典方法,如Wigner-Moyal或量子层析方法。我们概述了这些技术的基本概念,并通过监测受限一维(1D)几何体中高斯波包的时间演化来对照切比雪夫方法对其性能进行基准测试。因此,重点是隧道过程和非简谐势中的运动。最后,我们将著名的切比雪夫技术应用于当前感兴趣的两个非常不平凡的问题:(i)粒子在无序的2D石墨烯纳米带中的注入和(ii)有限量子系统中极化子态的时空演化。这里,根据无序/电子-声子耦合强度和器件尺寸,我们观察到物质波的传输或局部化。

MSC公司:

2005年第81季度 薛定谔、狄拉克、克莱恩·戈登和其他量子力学方程的封闭解和近似解
2011年第35季度 依赖时间的薛定谔方程和狄拉克方程
82立方厘米80 时间相关统计力学的数值方法(MSC2010)
2010年第81季度 半经典技术,包括用于量子理论问题的WKB和Maslov方法
81页50页 量子状态估计,近似克隆
82天80 纳米结构和纳米颗粒的统计力学
第82页第44页 含时统计力学中无序系统(随机伊辛系统等)的动力学
47J25型 涉及非线性算子的迭代程序
41A50型 最佳逼近,切比雪夫系统
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