Метод рекурсий: непертурбативный подход к квантовой многочастичной динамике

Название спецкурса на английском языке
The method of recursion: a nonperturbative approach to quantum many-particle dynamics
Авторы курса
Ильин Николай Борисович, Лычковский Олег Валентинович, Теретёнков Александр Евгеньевич, Широков Илья Евгеньевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Математический институт имени В. А. Стеклова РАН]
Семестр
Полгода (весна)
Семестр
Весна
Тип курса
Спецкурс по выбору студента
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Квантовая теория многочастичных систем: обзор проблематики и методов. Явление роста операторов. Метод рекурсий и гипотеза универсальности операторного роста. Компьютерно-алгебраическая имплементация метода рекурсий.
Формализм квантовой механики. Представления Шрёдингера и Гейзенберга. Операторы и супероператоры. Лиувиллиан. Тензорное произведение гильбертовых пространств и многочастичные системы. Корреляционные функции. Квантовый квенч.
Подпространство Крылова в пространстве операторов. Базис Ланцоша. Тридиагональная форма Лиувиллиана. Уравнения Гейзенберга в базисе Ланцоша. Метод рекурсий.
Необходимые сведения из теории ортогональных полиномов. Построение базиса Ланцоша с помощью ортогональных полиномов.
Матрица моментов. Выражение коэффициентов Ланцоша через моменты.
Явление роста операторов. Асимптотика и экстраполяция коэффициентов Ланцоша. Физические эффекты сублидирующих вкладов. Точно решаемые модельные лиувиллианы.
Преобразование Лапласа корреляционных функций и цепные дроби. Асимптотика корреляционной функции. Вычисление транспортных коэффициентов.
Спины на решётках. Квантовая модель Изинга. Вычисление корреляционных функций и транспортных коэффициентов.
Квантовые резонансы Рюэля-Полликотта. Разложение корреляционных функций по псевдомодам. Лиувиллианы с диссипацией. Локализация в пространстве операторов. Разложение по псевдомодам в рамках метода рекурсий.
Вывод интегрального уравнения Накаджимы–Цванцига в пространстве Крылова. Марковское приближение. Универсальное приближение случайными матрицами.
Квантовый квенч в рамках метода рекурсий. Свобода в выборе скалярного произведения в пространстве операторов. Пара биортогональных базисов в пространстве Крылова. Результаты для спиновых моделей.
Сравнение с конкурирующими методами (точная диагонализация, тензорные сети, гейзенберговская троттеризация, квантовый Монте-Карло). Применение для ядерного магнитного резонанса. Применение для бенчмаркинга квантовых компьютеров. Перспективные направления дальнейших исследований. Открытые вопросы.
Список источников
Н. Б. Ильин, “Квантовая адиабатическая теорема с регуляризацией энергетической щели”, ТМФ, 211:1 (2022), 121–135
O. Lychkovskiy, O. Gamayun, V. Cheianov, “Timescale for adiabaticity breakdown in driven many-body systems and orthogonality catastrophe”, Phys. Rev. Lett., 119 (2017)
Дополнительная информация

Страница курса: https://www.mathnet.ru/conf2701

День недели
пятница
Время
16:45-18:20
Аудитория
Внешняя площадка
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.