Метод квантового скачка
Метод квантового скачка , также известный как волновая функция Монте-Карло (MCWF), представляет собой метод вычислительной физики , используемый для моделирования открытых квантовых систем и квантовой диссипации . Метод квантового скачка был разработан Далибардом , Кастином и Мёлмером одновременно с аналогичным методом, известным как теория квантовой траектории, разработанным Кармайклом . к открытым квантовым системам , основанным на волновых функциях, Другие одновременные работы по подходам Монте-Карло включают работы Дума, Золлера и Ритча , а также Хегерфельдта и Вильзера. [1] [2]
Метод
[ редактировать ]Метод квантового скачка — это подход, который во многом похож на подход с использованием основного уравнения, за исключением того, что он работает с волновой функцией, а не с использованием подхода с матрицей плотности . Основным компонентом этого метода является развитие волновой функции системы во времени с помощью псевдогамильтониана; где на каждом временном шаге с некоторой вероятностью может произойти квантовый скачок (прерывистое изменение). Рассчитанное состояние системы как функция времени известно как квантовая траектория , а желаемая матрица плотности как функция времени может быть рассчитана путем усреднения по множеству смоделированных траекторий. Для гильбертова пространства размерности N количество компонент волновой функции равно N, а количество компонент матрицы плотности равно N. 2 . Следовательно, для некоторых задач метод квантового скачка дает преимущество в производительности по сравнению с подходами с использованием прямого основного уравнения. [1]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Мёлмер, К.; Кастин, Ю.; Далибард, Дж. (1993). «Метод волновых функций Монте-Карло в квантовой оптике». Журнал Оптического общества Америки Б. 10 (3): 524. Бибкод : 1993JOSAB..10..524M . дои : 10.1364/JOSAB.10.000524 .
- ^ Соответствующие первоисточники соответственно:
- Далибар, Жан; Кастин, Иван; Мёлмер, Клаус (февраль 1992 г.). «Волновой подход к диссипативным процессам в квантовой оптике». Письма о физических отзывах . 68 (5): 580–583. arXiv : 0805.4002 . Бибкод : 1992PhRvL..68..580D . doi : 10.1103/PhysRevLett.68.580 . ПМИД 10045937 .
- Кармайкл, Ховард (1993). Подход открытых систем к квантовой оптике . Спрингер-Верлаг. ISBN 978-0-387-56634-4 .
- Дум, Р.; Золлер, П.; Ритч, Х. (1992). «Моделирование атомного основного уравнения спонтанного излучения методом Монте-Карло». Физический обзор А. 45 (7): 4879–4887. Бибкод : 1992PhRvA..45.4879D . дои : 10.1103/PhysRevA.45.4879 . ПМИД 9907570 .
- Хегерфельдт, ГК; Уилзер, Т.С. (1992). «Ансамбль или индивидуальная система, коллапс или отсутствие коллапса: описание одного излучающего атома». В HD Дёбнер; В. Шерер; Ф. Шрок-младший (ред.). Классические и квантовые системы (PDF) . Материалы Второго Международного Вигнеровского симпозиума. Всемирная научная. стр. 104–105.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Недавний обзор Пленио, МБ; Найт, Польша (1 января 1998 г.). «Подход квантового скачка к диссипативной динамике в квантовой оптике». Обзоры современной физики . 70 (1): 101–144. arXiv : Quant-ph/9702007 . Бибкод : 1998РвМП...70..101П . дои : 10.1103/RevModPhys.70.101 . S2CID 14721909 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- mcsolve Quantum jump ( Монте-Карло ) решатель от QuTiP для Python .
- QuantumOptics.jl — набор инструментов квантовой оптики в Julia .
- Набор инструментов квантовой оптики для Matlab