发表机构
Université Paris Cité; CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques; Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（巴黎西岱大学; 法国国家科学研究中心，物质与现象量子研究所; 波兰科学院理论物理中心）
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提出一种变分框架，通过高斯波包叠加高效模拟玻色系统的随机量子动力学，并在一维和二维玻色-哈伯德晶格上验证，发现二维晶格出现对称性破缺相变。
AI 中文摘要
我们提出了一个变分框架，用于高效模拟相互作用玻色子系统中的随机量子动力学。该方法将含时变分原理推广到量子态扩散过程，并专门用于描述从主方程解纠缠出的量子轨迹。我们采用由高斯波包相干叠加组成的波函数拟设，这使得变分运动方程能够完全解析地组装，同时捕捉量子轨迹动力学和超越半经典近似的林德布拉德演化。该方法在玻色-哈伯德二聚体上进行了仔细基准测试，并应用于一维和二维扩展玻色-哈伯德晶格。特别地，我们展示了在二维晶格中出现对称性破缺相变，而在一维链中则不存在。
英文摘要
We propose a variational framework for the efficient simulation of stochastic quantum dynamics in interacting bosonic systems. Our method generalizes the time-dependent variational principle to accommodate quantum state diffusion processes and is tailored for describing quantum trajectories unraveled from a master equation. We adopt a wavefunction ansatz composed of a coherent superposition of Gaussian wavepackets, which allows the fully analytical assembly of the variational equations of motion while capturing both the quantum trajectory dynamics and the Lindblad evolution beyond semiclassical approximations. The method is carefully benchmarked on a Bose-Hubbard dimer, and applied to extended Bose-Hubbard lattices in both 1D and 2D. In particular, we show the emergence of a symmetry-breaking phase transition in 2D lattices, which is absent in 1D chains.
Comments7 pages, 4 figures
