用摄动配置方法求解时间相关的薛定谔方程

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本文对摄动配置算法进行了一定的研究,并将其应用到含时薛定谔方程这一极其重要的量子力学模型。摄动配置算法是在传统的配置算法的基础上增加了一个摄动算子,从而大大扩展了传统配置算法的应用范围。一个摄动配置算法在理论上等价于一个龙格-库塔方法,文章从龙格-库塔方法的辛条件出发得到了与其等价的摄动配置算法的辛条件,并对该算法的阶条件给出了详尽的证明。 文中构造了一类s级2s-2阶的辛摄动配置算法,并就薛定谔方程这一模型给出了具体的数值计算格式。当s分别等于2和3时我们将其实施到薛定谔方程的数值模拟,给出了颇为详实的数值例子。众所周知,理论上等价并不意味着数值上等效,因此我们也给出了等价的辛龙格-库塔方法的数值计算。为了比较,我们还给出了同阶的非辛算法的数值模拟,从而得到辛摄动配置算法和其在理论上等价的辛龙格-库塔方法在数值上的等效性以及辛算法在数值计算中的优越性。同时通过改变时间步长,即改变时-空网格比对这些方法进行数值模拟,分析了解的数值稳定性。
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