論文の概要: Collisional open quantum dynamics with a generally correlated environment: Exact solvability in tensor networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.04697v2
• Date: Mon, 6 Jun 2022 15:54:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-26 06:47:36.740253
• Title: Collisional open quantum dynamics with a generally correlated environment: Exact solvability in tensor networks
• Title（参考訳）: 一般相関環境における衝突的開量子力学:テンソルネットワークにおける完全可解性
• Authors: Sergey N. Filippov and Ilia A. Luchnikov
• Abstract要約: システム力学の自然なマルコフ埋め込みは,ネットワークの仮想指標によって補助的なシステムの役割を担っている。 その結果、量子光学と量子輸送の分野におけるテンソル・ネットワーク法が進展した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum collision models are receiving increasing attention as they describe many nontrivial phenomena in dynamics of open quantum systems. In a general scenario of both fundamental and practical interest, a quantum system repeatedly interacts with individual particles or modes forming a correlated and structured reservoir; however, classical and quantum environment correlations greatly complicate the calculation and interpretation of the system dynamics. Here we propose an exact solution to this problem based on the tensor network formalism. We find a natural Markovian embedding for the system dynamics, where the role of an auxiliary system is played by virtual indices of the network. The constructed embedding is amenable to analytical treatment for a number of timely problems like the system interaction with two-photon wavepackets, structured photonic states, and one-dimensional spin chains. We also derive a time-convolution master equation and relate its memory kernel with the environment correlation function, thus revealing a clear physical picture of memory effects in the dynamics. The results advance tensor-network methods in the fields of quantum optics and quantum transport.
• Abstract（参考訳）: 量子衝突モデルは、開量子系の力学における多くの非自明な現象を記述することで注目を集めている。 基本的および実用的両方の一般的なシナリオでは、量子システムは個々の粒子やモードと繰り返し相互作用し、相関し、構造化された貯水池を形成するが、古典的および量子環境の相関は系の力学の計算と解釈を大いに複雑にする。 本稿では,テンソルネットワーク形式に基づくこの問題に対する厳密な解法を提案する。 システム力学の自然なマルコフ埋め込みは,ネットワークの仮想指標によって補助的なシステムの役割を担っている。 構築された埋め込みは、2光子波束とのシステム相互作用、構造的なフォトニック状態、一次元スピン鎖など、多くのタイムリーな問題に対する解析的な処理に適している。 また、時間畳み込みマスター方程式を導出し、そのメモリカーネルと環境相関関数を関連付けることにより、力学におけるメモリ効果の物理像を明らかにする。 その結果、量子光学と量子輸送の分野におけるテンソルネットワーク法が進歩する。

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