Dynamiques adaptatives de rang faible variationnel pour les systèmes quantiques ouverts

Nous introduisons une méthode indépendante du modèle pour la simulation efficace de systèmes à faible entropie, dont la dynamique peut être décrite avec précision par un nombre limité d'états. Notre méthode exploite le principe variationnel dépendant du temps pour intégrer efficacement l'équation maîtresse de Lindblad, identifiant et modifiant dynamiquement la base de rang faible sur laquelle nous décomposons l'évolution du système. En adaptant dynamiquement la dimension de cette base, et donc le rang de la matrice de densité, notre méthode maintient une représentation optimale de l'état du système, offrant un avantage computationnel considérable par rapport aux schémas adaptatifs de rang faible existants en termes de temps de calcul et d'exigences en mémoire. Nous démontrons l'efficacité de notre méthode à travers des benchmarks extensifs sur une variété de systèmes modèles, avec un accent particulier sur les codes bosoniques multiqubits, un candidat prometteur pour le matériel quantique tolérant aux pannes. Nos résultats mettent en évidence la polyvalence et l'efficacité de la méthode, la rendant applicable à un large éventail de systèmes caractérisés par des degrés d'enchevêtrement arbitraires et une entropie modérée tout au long de leur dynamique. Nous fournissons une implémentation de la méthode sous forme de package Julia, la rendant facilement accessible. Publié par l'American Physical Society 2024.