論文の概要: Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.02730v2
- Date: Wed, 18 Nov 2020 17:00:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 04:29:19.562880
- Title: Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics
- Title（参考訳）: オープン量子力学におけるスペクトルグリーン関数の方法
- Authors: Alexander Karabanov, Walter K\"ockenberger
- Abstract要約: オープン量子力学のシミュレーションのために,スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法を提案する。
この形式主義は、場の量子論におけるグリーン関数の使用と顕著な類似性を示している。
本手法は,完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して計算コストを劇的に削減する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A novel method based on spectral Green functions is presented for the
simulation of driven open quantum dynamics that can be described by the
Lindblad master equation in Liouville density operator space. The method
extends the Hilbert space formalism and provides simple algebraic connections
between the driven and non-driven dynamics in the spectral frequency domain.
The formalism shows remarkable analogies to the use of Green functions in
quantum field theory such as the elementary excitation energies and the Dyson
self-energy equation. To demonstrate its potential, we apply the novel method
to a coherently driven dissipative ensemble of 2-level systems comprising a
single "active" subsystem interacting with $N$ "passive" subsystems -- a
generic model with important applications in quantum optics and dynamic nuclear
polarization. The novel method dramatically reduces computational cost compared
with simulations based on solving the full master equation, thus making it
possible to study and optimize many-body correlated states in the physically
realistic limit of an arbitrarily large $N$.
- Abstract（参考訳）: スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法が、リウヴィル密度作用素空間におけるリンドブラッドマスター方程式によって記述できる駆動されたオープン量子力学のシミュレーションのために提案される。
この方法はヒルベルト空間の定式化を拡張し、スペクトル周波数領域における駆動力学と非駆動力学の間の単純な代数的接続を提供する。
形式論は、初等励起エネルギーやダイソン自己エネルギー方程式のような場の量子論におけるグリーン関数の使用に顕著な類似性を示している。
その可能性を示すために、量子光学および動的核分極において重要な応用を持つジェネリックモデルである$N$「パッシブ」サブシステムと相互作用する単一の「アクティブ」サブシステムからなる2レベルシステムのコヒーレント駆動の散逸アンサンブルに適用する。
この手法は, 計算コストを, 完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して劇的に削減し, 任意の大きさのN$の物理的限界における多体相関状態の研究と最適化を可能にした。
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