論文の概要: Efficient simulation of open quantum systems coupled to a reservoir
through multiple channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06099v1
- Date: Mon, 12 Dec 2022 18:16:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 14:05:19.241883
- Title: Efficient simulation of open quantum systems coupled to a reservoir
through multiple channels
- Title（参考訳）: 複数のチャネルを通して貯水池に結合したオープン量子系の効率的なシミュレーション
- Authors: Kai T. Liu, Jiaxi Wu, Peng Zhang, and David N. Beratan
- Abstract要約: 相互作用図のチェーンマッピング戦略を用いて,複数のチャネルを通したハーモニックバスに線形に結合したシステムについて検討する。
一般化スピンボソンハミルトニアンを用いて一重項分裂をシミュレートする。
このアプローチは、連鎖マッピングスキームをマルチチャネル系-バス結合の場合に一般化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.106703080056981
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The simulation of open quantum systems coupled to a reservoir through
multiple channels remains a substantial challenge. This kind of open quantum
system arises when considering the radiationless decay of excited states that
are coupled to molecular vibrations, for example. We use the chain mapping
strategy in the interaction picture to study systems linearly coupled to a
harmonic bath through multiple interaction channels. In the interaction
picture, the bare bath Hamiltonian is removed by a unitary transformation (the
system-bath interactions remain), and a chain mapping transforms the bath modes
to a new basis. The transformed Hamiltonian contains time-dependent local
system-bath couplings. The open quantum system is coupled to a limited number
of (transformed) bath modes in the new basis. As such, the entanglement
generated by the system-bath interactions is local, making efficient dynamical
simulations possible with matrix product states. We use this approach to
simulate singlet fission, using a generalized spin-boson Hamiltonian. The
electronic states are coupled to a vibrational bath both diagonally and
off-diagonally. This approach generalizes the chain mapping scheme to the case
of multi-channel system-bath couplings, enabling the efficient simulation of
this class of open quantum systems using matrix product states.
- Abstract（参考訳）: 複数のチャネルを通して貯水池に結合したオープン量子系のシミュレーションは依然として大きな課題である。
この種の開量子系は、例えば分子振動に結合した励起状態の放射のない崩壊を考えると生じる。
相互作用図では連鎖マッピング戦略を用いて、複数の相互作用チャネルを介して調和浴に線形に結合した系を研究する。
相互作用図では、素浴ハミルトニアンはユニタリ変換によって除去され(系-バス相互作用は残っており)、連鎖写像は浴モードを新しい基底に変換する。
変換ハミルトニアンは時間依存の局所系-バス結合を含む。
開量子系は、新しい基礎において限られた数の(変換された)浴モードに結合される。
したがって、システムバス相互作用によって生じる絡み合いは局所的であり、行列積状態で効率的な動的シミュレーションを可能にする。
このアプローチは一般化スピンボソンハミルトニアンを用いて一重項分裂をシミュレートする。
電子状態は、対角および対角の両方の振動浴に結合される。
このアプローチは、連鎖写像スキームをマルチチャネル系-バスカップリングの場合に一般化し、行列積状態を用いたこのクラス開量子システムの効率的なシミュレーションを可能にする。
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