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驱动量子系统的高阶无换向器指数时间传播。 (英语) Zbl 1219.81091号

摘要:我们使用交换子自由时间传播子讨论了含时Hamilton算子的薛定谔方程的数值解。这些传播子是哈密尔顿算子的简单加权和的指数乘积。由于其指数形式,它们严格保持了时间传播的统一性。由于没有换位器或其他涉及计算的操作,因此可以直接实现并应用于大规模稀疏矩阵问题。我们在Magnus展开的上下文中解释了无换向器指数时间传播子的推导,并提供了高达八阶的优化传播子。对不同问题进行了广泛的理论误差分析和实际效率测试。讨论了实际实现的问题,特别是使用Krylov技术计算指数。我们通过两个高级示例,即电场中的氢原子和多个相互作用的两能级系统或自旋的泵浦系统,证明了这种方法能够实现快速准确的计算。

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
22E70型 李群在科学中的应用;显式表示
2011年第35季度 依赖时间的薛定谔方程和狄拉克方程
65页第10页 含辛积分器哈密顿系统的数值方法
81T80型 模拟和数值建模(量子场论)(MSC2010)
81-08 量子理论相关问题的计算方法

软件:

Expokit公司
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参考文献:

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