論文の概要: Matrix product states and numerical mode decomposition for the analysis
of gauge-invariant cavity quantum electrodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.01935v2
- Date: Wed, 21 Jun 2023 05:40:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-22 18:04:39.742829
- Title: Matrix product states and numerical mode decomposition for the analysis
of gauge-invariant cavity quantum electrodynamics
- Title（参考訳）: ゲージ不変キャビティ量子電磁力学解析のための行列積状態と数値モード分解
- Authors: Christopher J. Ryu, Dong-Yeop Na, and Weng C. Chew
- Abstract要約: 単一量子化電磁モードモデルに対するラビハミルトニアンの数値検証を行う。
キャビティQED解析のための数値手法, 行列積状態 (MPS) と数値モード分解 (NMD) を組み合わせる。
- 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: There has been a problem of gauge ambiguities with the Rabi Hamiltonian due
to the fact that it can be derived from two formally different but physically
equivalent fundamental Hamiltonians. This problem has recently been resolved
for models with single quantized electromagnetic mode. In this work, we
mathematically and numerically verify this for multimode models. With this
established, we combine the numerical methods, matrix product states (MPS) and
numerical mode decomposition (NMD), for analyzing cavity QED systems. The MPS
method is used to efficiently represent and time evolve a quantum state.
However, since the coupling structure of the Rabi Hamiltonian is incompatible
with MPS, it is numerically transformed into an equivalent Hamiltonian that has
a chain coupling structure, which allows efficient application of MPS. The
technique of NMD is used to extract the numerical electromagnetic modes of an
arbitrary environment. As a proof of concept, this combined approach is
demonstrated by analyzing 1D cavity QED systems in various settings.
- Abstract（参考訳）: ラビ・ハミルトニアンとのゲージ曖昧性の問題は、形式的に異なるが物理的に等価な2つの基本ハミルトニアンから導かれるという事実から生じた。
この問題は1つの量子化電磁モードを持つモデルに対して最近解決された。
本研究では,マルチモードモデルの数学的および数値的検証を行う。
これにより,キャビティqedシステムを解析するための数値解法,行列積状態(mps)と数値モード分解(nmd)を組み合わせた。
MPS法は量子状態の効率的な表現と時間発展に使用される。
しかし、ラビ・ハミルトニアンのカップリング構造はMPSとは相容れないため、数値的にMPSの効率的な適用を可能にする鎖結合構造を持つ等価ハミルトニアンに変換される。
nmdの手法は任意の環境の数値電磁モードを抽出するために用いられる。
概念実証として, 種々の環境下での1次元空洞QEDシステムの解析により, この組み合わせを実証した。
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