arXiv 1804.050282018-04cond-mat.str-el

量子多体系统大规模精确对角化的子格编码算法和分布式存储并行化

Sublattice Coding Algorithm and Distributed Memory Parallelization for Large-Scale Exact Diagonalizations of Quantum Many-Body Systems

Alexander Wietek, Andreas M. Läuchli

备注：: 10 pages, 5 figures
发表信息：: Phys. Rev. E 98, 033309 (2018)
DOI：: 10.1103/PhysRevE.98.033309

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摘要：

我们提出了算法改进的快速和内存效率的使用离散空间对称性的量子多体系统的精确对角化计算。这些技术使我们能够灵活地工作在简化的基础上的适应性波函数。此外，提出了一种并行化方案的哈密顿向量乘法的Lanczos过程中的分布式存储机器，避免负载平衡问题。我们证明，使用这些方法的系统的低能量性能高达50自旋1/2粒子可以成功地确定。

英文摘要：

We present algorithmic improvements for fast and memory-efficient use of discrete spatial symmetries in Exact Diagonalization computations of quantum many-body systems. These techniques allow us to work flexibly in the reduced basis of symmetry-adapted wave functions. Moreover, a parallelization scheme for the Hamiltonian-vector multiplication in the Lanczos procedure for distributed memory machines avoiding load balancing problems is proposed. We demonstrate that using these methods low-energy properties of systems of up to 50 spin-1/2 particles can be successfully determined.

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