Object-oriented programming as a tool for constructing high-order quantum-kinetic BBGKY equations

doi:10.1016/j.cpc.2026.110020

2026-01-08

PRE

E.A. Tarasevich

M. G. Gladush

DOI：10.1016/j.cpc.2026.110020

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摘要

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基于密度矩阵的理论方法是描述开放量子系统的有力工具。然而，此类方法在解析应用中复杂且繁琐。本文提出了一种面向对象的框架，用于构建量子链中BBGKY层系在给定阶数下相关矩阵的运动方程，以描述多粒子系统的相互作用。机器推导方程的算法包括量子力学原理和算子代数的实现。它基于对Python编程环境中类描述和使用的描述。类对象对应于推导出的方程元素：密度矩阵、相关矩阵、能量算子、对易子和若干索引系统的算子。程序包含一个特殊类，允许定义具有无限个子系统的统计系综。对于所有类，均指定了实现算子代数运算的方法。统计系综的物理问题中子系统的数量以及可能存在成对相互作用的子系统类型被指定为输入数据。研究表明，该框架能够在不到一分钟内推导出四阶相关矩阵的运动方程。