Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETEEFMsFKVRS-00
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Kvantumrendszerek szimulációja tenzorhálózatokkal
2. A tárgy angol címe Network Symulations of Quantum Systems
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 2 + 0 + 0 v Kredit 3
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Dóra Balázs beosztása egyetemi tanár
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2025.11.17. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2025.12.19.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
kvantummechanika, lineáris algebra, numerikus számítások
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK fizikus képzések szabadon választható tárgya
11. A tárgy részletes tematikája

Schrödinger egyenlet numerikusan egzakt megoldása. Az egzakt diagonalizáció határai, blokk-renormálás, numerikus RG alapjai. Sűrűségmátrixos renormálásicsoport-módszer (DMRG). Mátrixszorzat-állapotok (MPS), és kapcsolatuk a DMRG algoritmussal. MPS kapcsolata kvantuminformáció-elmélettel és ennek alkalmazása korrelációk vizsgálatára. Szimmetriák és megmaradási tételek az MPS algoritmusokban. Hosszútávú kölcsönhatások megvalósítása, a DMRG átfogalmazása mátrixszorzat-operátorok (MPO) segítségével. Kvantumkémiai, magfizikai alkalmazások. Az időfüggő Schrödinger-egyenlet megoldása mátrixszorzat-állapotokkal: TEBD, TDVP, BUG. Általánosítás nyílt kvantumrednszerekre. Módusoptimalizáció kölcsönható fermionrendszerek DMRG szimulációjában. Összetettebb és magasabb dimenziós tenrozorhálózatok (fa-TNS, PEPS). Párhuzamosítás lehetőségei, hatékony DMRG a legújabb (CPU-GPU) HPC infrastruktúrákon.
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Az aláírás feltétele a jelenléti követelmények teljesítése. vizsga-
időszakban		 Szóbeli vizsga (projekt prezentáció)
13. Pótlási lehetőségek
A TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatóval egyeztetve
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
U. Schollwöck, Rev. Mod. Phys. 77, 259-315 (2005) és U. Schollwöck Annals of Physics 326, 96-192 (2011).
G. Vidal Phys. Rev. Lett., 93, 040502 (2004) és J. Haegeman et al., Phys. Rev. B 94, 165116 (2016)
Szilárd Szalay et al. International Journal of Quantum Chemistry 115, 1342-1391 (2015)
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
28
16.2 Félévközi felkészülés órákra
14
16.3 Felkészülés zárthelyire
0
16.4 Zárthelyik megírása
0
16.5 Házi feladat elkészítése
24
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
10
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
14
16.9 Összesen
90
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
90
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Legeza Örs
tudományos tanácsadó
HUN-REN Wigner FK
Dr. Werner Miklós Antal
tudományos tanácsadó
HUN-REN Wigner FK
Dr. Kapás Kornél
tudományos tanácsadó
HUN-REN Wigner FK
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Szunyogh László