第5章 代码(2/2)
“负符号问题确实麻烦,”李叶表示理解,“你们组里有没有什么新的算法或者技巧可以缓解?比如用辅助场或者固定节点方法?”
“试了,效果都不太理想。模型太复杂,参数空间又大,简直是大海捞针。”张海峰抓了抓头发,一脸生无可恋,“我感觉我老板就是扔给我一个地狱难度的副本,让我自己去开荒。算了,不跟你诉苦了,你继续你的张量网络高大上吧,我再去跟我的马尔可夫链死磕一会儿。”说着,又戴上耳机,重新投入与代码和数据的搏斗中。
李叶看着张海峰愁眉苦脸的背影,心里也有些感慨。数值计算这条路,无论采用哪种方法,都充满了艰辛。DMRG虽然在一维和准一维系统上优势明显,但也有其局限性,比如对二维及以上系统的计算成本会急剧上升,对某些具有长程纠缠的系统处理起来也很困难。没有一种方法是万能的,每一种工具都有其适用的范围和需要克服的挑战。
他关掉运行成功的终端窗口,打开一个新的文件。接下来,他要尝试计算这个横场Isg模型的激发谱。这涉及到更复杂的算法,比如利用DMRG计算转移矩阵或者直接计算低能激发态,是DMRG应用中另一个关键且具有挑战性的部分。他需要仔细研究ITensor文档中关于激发态计算的部分,理解其背后的算法原理(通常是基于Lanczos迭代或者DMRG的激发态算法),然后尝试实现。
他再次深吸一口气,将注意力集中到屏幕上。窗外,夜色渐深,校园里的灯光次第亮起,与天空中稀疏的星子交相辉映。宿舍里,只剩下键盘敲击声、鼠标点击声,以及偶尔响起的、轻微的叹息或恍然大悟的轻“啊”声。这些声音,是研一学生们在各自课题的深海中,奋力划水前行的声音,是代码与思想碰撞的声音,是青春与梦想在寂静夜晚燃烧的声音。
时间在专注中飞速流逝。当李叶终于初步理解了ITensor中计算低能激发态的基本函数调用,并成功对一个稍大系统进行了测试,得到与文献吻合的能隙和谱函数时,已经是深夜十一点多了。他感到太阳穴有些胀痛,眼睛也因为长时间盯着屏幕而干涩发酸,但精神却处于一种奇异的兴奋状态。那是解决问题、获得新知、感觉到自己在切实前进所带来的充实感。
他保存好所有代码和结果,关闭电脑。站起身,走到窗边,推开窗户。初春夜晚微凉而清新的空气涌进来,带着泥土和植物的气息,瞬间驱散了室内的沉闷。他做了几个深呼吸,望向窗外。校园里大部分灯光已经熄灭,只有主干道上的路灯还亮着,在静谧的夜色中投下长长的、孤独的光晕。远处,物理楼还有几个窗户亮着灯,那是不知哪位教授或学生,还在挑灯夜战。
“静默连接”带来的深度思维状态早已退去,但那份解决问题后的成就感和清晰的思路,依然留存。他知道,这只是万里长征第一步。他成功用现有的工具解决了一个标准问题,但距离解决自己的问题——那个简化后的一维阻挫自旋链模型——还有很长的路要走。他需要修改模型,需要将这个模型正确地“翻译”成ITensor能够理解的哈密顿量,需要处理更复杂的边界条件和相互作用,需要测试不同的参数区间,需要分析计算结果的物理含义……
前路漫漫,但至少,方向是明确的,第一步是坚实的。
他关上窗,回到书桌前。没有立刻休息,而是拿出了那份被陈教授用红笔批注过的报告。目光落在被圈出的、关于平均场近似处理交错磁场的问题上。他需要重新思考,如何在不引入过度简化的情况下,处理这个棘手的项。也许可以尝试引入一个唯象的参数来表征交错磁场导致的平均效应,但保留量子涨落的可能性?或者,能否从场论的角度,先对交错磁场项进行某种变换或重标度,使其更容易与阻挫项结合起来分析?
各种想法在脑海中碰撞。他拿出一张新的草稿纸,开始写下一些初步的思考。编程的暂时成功,给了他信心,也让他更清晰地认识到,扎实的、物理上合理的模型,才是所有后续工作的基石。他不能带着一个先天不足的模型,去进行复杂的数值计算,那只会得出不可靠甚至错误的结论。
夜更深了。王哲已经结束了视频,发出了轻微的鼾声。张海峰还在跟他的蒙特卡洛程序较劲,眉头紧锁。周明也合上了电脑,起身去洗漱,脸上带着一丝不易察觉的疲惫。
李叶又写了半小时,感觉思路有些凝滞,便停了下来。他知道,思考也需要张弛有度。他将草稿纸和报告收好,洗漱,躺下。
黑暗中,他回顾着这一天。从陈教授办公室出来时的清晰目标,到整个下午和晚上与代码搏斗的艰辛与突破,再到此刻对模型问题的重新思考。很累,但很充实。他能感觉到,自己正在以肉眼可见的速度成长,不仅仅是知识上的积累,更是能力上的拓展——从纯理论思考,延伸到数值实现,从被动学习,延伸到主动探索和解决问题。
“静默连接”如同一个无声的助推器,让他能更高效地吸收知识,更清晰地分析问题,更持久地保持专注。但真正一步一个脚印走下去的,还是他自己。那些枯燥的代码调试,那些反复的公式推演,那些无人知晓的深夜苦思,都需要他亲自去经历,去克服。
窗外的夜色,温柔地包裹着这座不眠的宿舍楼,包裹着里面每一个为梦想、为未来、为解开某个未知谜题而奋力思索的年轻身影。远处,长江的汽笛声再次隐约传来,悠长,苍凉,仿佛在诉说着时间与征程的永恒。
李叶闭上眼睛,让疲惫的身体和依然活跃的思维,慢慢沉入休息的港湾。明天,还有更多的代码要写,更多的公式要推,更多的难题要解。
但此刻,他心中只有平静,以及一丝淡淡的、名为“前进”的喜悦。
深耕之路,道阻且长,但每一步,都算数。
(第十卷第五章 完)