RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Программные системы: теория и приложения // Архив

Программные системы: теория и приложения, 2023, том 14, выпуск 2, страницы 27–47 (Mi ps421)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Математическое моделирование

Моделирование поведения двухуровневой квантовой системы с использованием масштабируемых регулярных сеток

А. Д. Панферов, Н. В. Поснова, А. А. Ульянова

Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Аннотация: Представлены результаты программной реализации покрытия двумерной области допустимых состояний моделируемой двухуровневой квантовой системы регулярными сетками различного масштаба. Метод был предложен и реализован применительно к задаче воспроизведения поведения графена во внешних электрических полях с использованинем квантового кинетического уравнения. Численное решение кинетического уравнения позволяет точно и полно воспроизводить поведение модели, однако проблемой является минимизация необходимых вычислительных ресурсов при обеспечении требуемого качества вычисления наблюдаемых параметров. Сложность задачи прямо пропорциональна количеству узлов сетки в двумерном пространстве состояний, в каждом из которых для воспроизведения эволюции заселенности верхнего энергетического уровня решается система обыкновенных дифференциальных уравнений. Исследование особенностей поведения модели позволило разработать и реализовать экономичную процедуру построения рассчетной сетки, обеспечивающую локализацию области формирования возбуждённых состояний и точное воспроизведение наблюдаемых параметров процесса.

Ключевые слова и фразы: численное моделирование, графен, функция распределения носителей заряда, оптимальный выбор расчетной сетки.

УДК: 519.688:519.876.5
ББК: 22.338

MSC: Primary 65M50; Secondary 81T10, 81T40

Поступила в редакцию: 20.02.2023
Подписана в печать : 04.06.2023

DOI: 10.25209/2079-3316-2023-14-2-27-47



© МИАН, 2024