Resumenes Vol. 38 No.4 de 2006
 

MÉTODO DE HISTOGRAMA SIMPLE PARA EL OSCILADOR ARMÓNICO CUÁNTICO UNIDIMENSIONAL

W. F. Oquendo, J. D. Munoz

Resumen

En un trabajo reciente, M. Troyer, F. Alet and S. Wessel [1] propusieron una forma de extender los métodos de histograma a sistemas cuánticos en la formulación de Monte Carlo Cuántico de Líneas de Mundo (WLQMC). La técnica, también propuesta in [2], permite calcular promedios cuánticos a diferentes temperaturas a partir de una simulación de Monte Carlo a temperatura fija. Esto se logra fijando N , el numero de divisiones temporales en la expansión de Trotter-Suzuki del WLQMC, y variando e =1 / ( Nk B T ). En este trabajo aplicamos esta técnica para estudiar un ensamble canónico de osciladores armónicos cuánticos unidimensionales (OACU) y exploramos los límites de precisión. Encontramos que fijar N impone un límite mínimo de temperatura para el correcto funcionamiento del método, el cual es T min =1.9(2) N^(- 0.80(6)) en nuestro ejemplo. Este límite debe ser tenido en cuenta en todas las aplicaciones de este método de histograma a sistemas cuántico

Palabras claves: Métodos de Monte Carlo cuántico, Mecánica Cuántica, Física Computacional.


Abstract

In a recent work, M. Troyer, F. Alet and S.Wessel [1] proposed a way to extend histogram methods to quantum systems in the World Line Quantum Monte Carlo (WLQMC) formulation. The strategy, also proposed in [2], allows to compute quantum averages on a narrow temperature range from a single Monte Carlo run at fixed temperature. This is achieved by fixing N , the number of temporal divisions in the Trotter-Suzuki expansion of WLQMC, and by changing e =1 / ( Nk B T ). In this work we apply this strategy to a canonical ensemble of one-dimensional quantum harmonic oscillators (OACU) and we explore its accuracy limits. We obtain that fixing N imposses a limit of minimal temperature to the properly performance of the method, which is T min =1.9(2) N^(- 0.80(6)) in our example. This limit should be taken into account in all applications of this histogram method for quantum systems.

 

keywords: Quantum Monte Carlo methods, Quantum Mechanics, Computational Physics.
Formatos Disponibles: Pdf