論文の概要: A Universal Framework for Quantum Dissipation:Minimally Extended State
Space and Exact Time-Local Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16790v1
- Date: Mon, 31 Jul 2023 15:57:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-01 13:42:28.103844
- Title: A Universal Framework for Quantum Dissipation:Minimally Extended State
Space and Exact Time-Local Dynamics
- Title（参考訳）: 量子散逸のための普遍的枠組み:最小拡張状態空間と時間-局所ダイナミクス
- Authors: Meng Xu and Vasilii Vadimov and Malte Krug and J. T. Stockburger and
J. Ankerhold
- Abstract要約: オープン量子系の力学は、最小の拡張状態空間で定式化される。
時間局所進化方程式は、混合リウヴィル・フォック空間で生成される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.221249829454763
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The dynamics of open quantum systems is formulated in a minimally extended
state space comprising the degrees of freedom of a system of interest and a
finite set of non-unitary, pure-state reservoir modes. This formal structure,
derived from the Feynman-Vernon path integral for the reduced density, is shown
to lead to an exact time-local evolution equation in a mixed Liouville-Fock
space. The crucial ingredient is a mathematically consistent decomposition of
the reservoir auto-correlation in terms of harmonic modes with complex-valued
frequencies and amplitudes, which are obtained from any given spectral noise
power of the physical reservoir. This formulation provides a universal
framework to obtain a family of equivalent representations which are directly
related to new and established schemes for efficient numerical simulations. By
restricting some of the complex-valued mode parameters and performing linear
transformations, we make connections to previous approaches, whose auxiliary
degrees of freedom are thus revealed as restricted versions of the minimally
extended state space presented here. From a practical perspective, the new
framework offers a computational tool which combines numerical efficiency and
accuracy with long time stability and broad applicability over the whole
temperature range and also for strongly structured reservoir mode densities. It
can thus deliver high precision data with modest computational resources and
simulation times for actual quantum technological devices.
- Abstract（参考訳）: 開量子システムのダイナミクスは、興味のある系の自由度と非ユニタリな純粋な状態保存モードの有限集合からなる最小拡張状態空間で定式化される。
この形式的構造は、密度を減少させるファインマン・ヴァーノン経路積分から導出され、リウヴィル・フォック混合空間における正確な時間局所進化方程式をもたらすことが示されている。
重要な要素は、物理貯水池の任意のスペクトルノイズパワーから得られる、複素値周波数と振幅の調和モードによる貯水池自己相関の数学的に一貫した分解である。
この定式化は、効率的な数値シミュレーションのための新しい確立されたスキームに直接関係する等価表現の族を得る普遍的な枠組みを提供する。
複素値モードパラメータのいくつかを制限し、線形変換を行うことにより、ここで提示される最小拡張状態空間の制限バージョンとして、補助自由度が明らかにされる以前のアプローチと接続する。
実用的観点からは, 数値効率と精度を長期安定と組み合わせ, 温度範囲全体に広く適用可能な計算ツールと, 強く構造化された貯水池モード密度の計算ツールを提供する。
これにより、控えめな計算資源と実際の量子技術機器のシミュレーション時間で高精度なデータを提供できる。
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