論文の概要: A derivation of the conditions under which bosonic operators exactly
capture fermionic structure and dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.07003v1
- Date: Wed, 14 Dec 2022 03:39:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 15:16:01.773147
- Title: A derivation of the conditions under which bosonic operators exactly
capture fermionic structure and dynamics
- Title（参考訳）: ボソニック作用素がフェルミオン構造とダイナミクスを正確に捉える条件の導出
- Authors: Andr\'es Montoya-Castillo and Thomas E. Markland
- Abstract要約: 多体フェルミオン系の力学は、電気化学表面での触媒反応からナノ接合の輸送までの問題において重要である。
ここでは、フェルミオン作用素がボゾン作用素に完全に置き換えられる条件の集合を導出する。
我々の研究は、多電子系の力学をシミュレートするためにボソニックマップの単純さをいつ活用できるかという新たな洞察を提供する。
- 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: The dynamics of many-body fermionic systems are important in problems ranging
from catalytic reactions at electrochemical surfaces, to transport through
nanojunctions, and offer a prime target for quantum computing applications.
Here we derive the set of conditions under which fermionic operators can be
exactly replaced by bosonic operators that render the problem amenable to a
large toolbox of dynamical methods while still capturing the correct dynamics
of the $n$-body operators. Importantly, our analysis offers a simple guide on
how one can exploit these simple maps to calculate nonequilibrium and
equilibrium single- and multi-time correlation functions essential in
describing transport and spectroscopy. We use this to rigorously analyze and
delineate the applicability of simple yet effective Cartesian maps that have
been shown to correctly capture the correct fermionic dynamics in select models
of nanoscopic transport. We illustrate our analytical results with exact
simulations of the resonant level model. Our work provides new insights as to
when one can leverage the simplicity of bosonic maps to simulate the dynamics
of many-electron systems, especially those where an atomistic representation of
nuclear interactions becomes essential.
- Abstract（参考訳）: 多体フェルミオン系の力学は、電気化学表面での触媒反応からナノ接合の輸送までの問題において重要であり、量子コンピューティング応用の主ターゲットとなる。
ここでは、フェルミオン作用素がちょうどボソニック作用素に置き換えられる条件の集合を導出し、そこでは、$n$ボディ作用素の正しいダイナミクスを捕捉しながら、動的メソッドの大きなツールボックスに到達可能な問題を表現できる。
重要なことに、この解析は、これらの単純な写像を利用して、輸送と分光を記述するのに不可欠な非平衡および平衡の単時間および多時間相関関数を計算する方法の簡単なガイドを提供する。
これを厳密に解析し,ナノトランスポートの選択モデルにおいて正しいフェルミオンダイナミクスを正しく捉えることが証明された,単純で効果的なカルテジアン写像の適用性を示すために用いる。
共振レベルモデルの正確なシミュレーションにより解析結果について述べる。
我々の研究は、原子核相互作用の原子論的表現が必須となる多くの電子系のダイナミクスをシミュレートするために、ボソニック写像の単純さをいつ活用できるかについての新たな洞察を与えている。
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