Неравновесная квантовая динамика низкоразмерной спиновой системы

Аннотация

Динамика в режиме квантового «закаливания» одномерной спиновой $(s = 1/2)$ XXZ-модели исследована с помощью программных средств Qiskit и LindbladMPO на классическом компьютере. Количественное описание временного поведения локальных намагниченностей и спиновых корреляционных функций предлагается рассматривать как стандарт для сравнительного анализа с аналогичными результатами, ранее полученными на существующих шумящих среднемасштабных квантовых (NISQ) компьютерах. Квантовое «закаливание» спиновой системы создается в начальный момент времени, $t = 0$, быстрым (неадиабатическим) изменением параметра спинового гамильтониана. Последующая, при $t > 0$, временная эволюция редуцированной матрицы плотности $ρ(t)$ прослежена в случае изолированной системы из решений квантового уравнения Лиувилля и его обобщения в форме уравнения Линдблада для открытой системы, взаимодействующей с окружением. В открытой системе процессы диссипации вызваны влиянием на нее флуктуирующих полей окружения.