Matrix-Product-State Open Source Code and the Many Body Physics of Ultracold Molecules
矩阵积态开源代码和超冷分子的多体物理学
基本信息
- 批准号:1207881
- 负责人:
- 金额:$ 43万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-09-01 至 2017-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
We will develop matrix product state (MPS) codes for entangled quantum many-body systems in one spatial dimension including long-range interactions, necessary for the long-range dipole-dipole interaction inherent to ultracold molecules. Our open source codes will be integrated into the ALPS (Algorithms and Libraries for Physics Simulations) package as part of the ALPS collaboration. As more complex molecules approach quantum degeneracy, the number and complexity of many-body models to describe them will also increase substantially. Additionally, searching for emergent phenomena such as quantum order requires exploration of vast parameter spaces and extrapolation using many different system sizes. This requires us to rethink the way in which we design and dispatch simulations and collect and interpret data. Open source tools which are to have a long term impact must be flexible to adapt to different physical degrees of freedom, different Hamiltonians, and different dynamical processes; they must be efficient to manage large parameter exploration; and they must contain powerful tools for extracting data from large simulations. Our proposed MPS algorithms enable us to meet these challenges and be prepared for the next wave of ultracold molecular physics.Our creation of open source code for matrix product state (MPS) and related methods has the potential for new insights into strongly correlated systems, a standing problem in physics on which we have been able to make only a little progress so far. Strongly correlated systems include high-temperature superconductors, an outstanding problem for energy technology as a sizeable fraction of energy resources are squandered simply in transmission lines; high-temperature materials have the potential to alleviate this loss. MPS methods allow us to explore different models of a quantum computer, including in our main physical subject of ultracold molecules, applied to quantum computing. Finally, the training of students in rigorous numerical techniques and high-performance parallel computing is key to success in a number of arenas in society, from the space program to global climate change to monitoring and managing nation-wide outbreaks of infectious diseases. This award will support such training, and will support a principal investigator involved in that effort from the undergraduate through graduate levels.
我们将在一个空间维度中为纠缠量子多体系统开发矩阵乘积状态(MPS)代码,包括远程相互作用,这是超声分子固有的远距离偶极 - 偶极相互作用所必需的。 我们的开源代码将作为阿尔卑斯山协作的一部分集成到阿尔卑斯山(物理模拟算法和库)软件包中。 随着更复杂的分子接近量子退化,多体模型的数量和复杂性也将大大增加。 此外,寻找诸如量子顺序之类的新兴现象需要使用许多不同的系统尺寸探索巨大的参数空间和外推。 这要求我们重新考虑设计和调度模拟的方式并收集和解释数据。 要长期影响的开源工具必须灵活,以适应不同的物理自由度,不同的汉密尔顿人和不同的动态过程;他们必须有效地管理大型参数探索;而且它们必须包含从大型模拟中提取数据的强大工具。 我们提出的MPS算法使我们能够应对这些挑战并为下一波超速分子物理学做好准备。到目前为止,我们在物理学中只能取得一点进展。 密切相关的系统包括高温超导体,作为能源技术的一个杰出问题,因为很大一部分能源资源仅在传输线中浪费了大量的能源。高温材料有可能减轻这种损失。 MPS方法使我们能够探索量子计算机的不同模型,包括应用于量子计算的主要物理主题。 最后,从严格的数值技术和高性能平行计算中对学生进行培训是社会许多舞台上成功的关键,从太空计划到全球气候变化,再到监测和管理全国范围内传染病的爆发。 该奖项将支持此类培训,并将支持参与本科生到研究生级别的这一努力的首席调查员。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Lincoln Carr其他文献
Accelerating Progress Towards Practical Quantum Advantage: The Quantum Technology Demonstration Project Roadmap
加速实现实用量子优势:量子技术示范项目路线图
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
P. Alsing;P. Battle;J. Bienfang;Tammie L. Borders;Tina L. Brower;Lincoln Carr;F. Chong;S. Dadras;B. Demarco;I. Deutsch;E. Figueroa;D. Freedman;H. Everitt;Daniel Gauthier;E. Johnston;Jungsang Kim;M. Kira;Prem Kumar;P. Kwiat;J. Lekki;Anjul Loiacono;M. Lončar;J. R. Lowell;M. Lukin;C. Merzbacher;Aaron J. Miller;C. Monroe;J. Pollanen;D. Pappas;M. Raymer;R. Reano;B. Rodenburg;M. Savage;T. Searles;Jieping Ye - 通讯作者:
Jieping Ye
Quantum simulator design and exploration with open source matrix product state codes
使用开源矩阵产品状态代码进行量子模拟器设计和探索
- DOI:
10.52843/cassyni.65w4st - 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Lincoln Carr - 通讯作者:
Lincoln Carr
Lincoln Carr的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Lincoln Carr', 18)}}的其他基金
Quantum Cellular Automata Dynamics: Integrability, Many-Body Decoherence, and Complex Entanglement
量子元胞自动机动力学:可积性、多体退相干和复杂纠缠
- 批准号:
2210566 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: NRT-QL: A Program for Training a Quantum Workforce
合作研究:NRT-QL:量子劳动力培训计划
- 批准号:
2125899 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
Workshop: Quantum Engineering Education
研讨会:量子工程教育
- 批准号:
2110432 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
QLCI-CG: The Open Quantum Frontier Institute
QLCI-CG:开放量子前沿研究所
- 批准号:
1936835 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
Convergence Accelerator Phase I: Workshop: Architectures and Opportunities in Programmable Quantum Simulators
融合加速器第一阶段:研讨会:可编程量子模拟器的架构和机遇
- 批准号:
1945947 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
Complex Networks on Quantum States in AMO Platforms
AMO 平台中量子态的复杂网络
- 批准号:
1806372 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
SI2-SSE: Entangled Quantum Dynamics in Closed and Open Systems, an Open Source Software Package for Quantum Simulator Development and Exploration of Synthetic Quantum Matter
SI2-SSE:封闭和开放系统中的纠缠量子动力学,用于量子模拟器开发和合成量子物质探索的开源软件包
- 批准号:
1740130 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
Open-System Quantum Many-Body Entangled Dynamics of Ultracold Molecules
超冷分子的开放系统量子多体纠缠动力学
- 批准号:
1520915 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Continuing Grant
Macroscopic Quantum Tunneling in Ultracold Quantum Gases
超冷量子气体中的宏观量子隧道
- 批准号:
1306638 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Continuing Grant
Quantum Many-Body Dynamics of Ultracold Quantum Gases
超冷量子气体的量子多体动力学
- 批准号:
1067973 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
团队涌现状态视角下产品创意生成的人机协作策略研究
- 批准号:72301104
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
有限信息约束下的航天产品DC/DC健康状态判别与剩余寿命主动预测
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
基于产品质量与设备状态联合建模的复杂制造系统监测与维护研究
- 批准号:72171003
- 批准年份:2021
- 资助金额:48 万元
- 项目类别:面上项目
瞬态突变状态下板带连轧装备-工艺-产品柔性适配与协同控制
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:260 万元
- 项目类别:
具有多状态动态异构特征的复杂产品功能特性与可靠性统一建模及反射转换技术研究
- 批准号:51805018
- 批准年份:2018
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Prostate Specific Anti-androgen Therapy for Localized Prostate Cancer
前列腺特异性抗雄激素疗法治疗局限性前列腺癌
- 批准号:
10760194 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
SBIR Phase I: Matrix product state-based fermionic quantum emulator
SBIR 第一阶段:基于矩阵积状态的费米子量子模拟器
- 批准号:
2126857 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Standard Grant
In vivo label-free characterization of aged skin to predict delayed wound healing
老化皮肤的体内无标记表征以预测伤口愈合延迟
- 批准号:
10166751 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
In vivo label-free characterization of aged skin to predict delayed wound healing
老化皮肤的体内无标记表征以预测伤口愈合延迟
- 批准号:
9922191 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Finite-Temperature Dynamics with Matrix Product State and Cluster Approaches
使用矩阵积状态和簇方法的有限温度动力学
- 批准号:
299367771 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 43万 - 项目类别:
Research Units