論文の概要: Unified Framework for Open Quantum Dynamics with Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13233v4
- Date: Tue, 4 Jun 2024 00:49:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 13:37:33.738563
- Title: Unified Framework for Open Quantum Dynamics with Memory
- Title（参考訳）: メモリを用いたオープン量子ダイナミクスのための統一フレームワーク
- Authors: Felix Ivander, Lachlan P. Lindoy, Joonho Lee,
- Abstract要約: メモリカーネルと影響関数の正式な接続を示す。
また, 近似メモリカーネルを用いて, 近似パス積分法がいかに理解できるかを示す。
私たちが提供する洞察は、非マルコフ力学の理解を著しく前進させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.639482556214273
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Studies of the dynamics of a quantum system coupled to baths are typically performed by utilizing the Nakajima-Zwanzig memory kernel (${\mathcal{K}}$) or the influence functions ($\mathbf{{I}}$), especially when the dynamics exhibit memory effects (i.e., non-Markovian). Despite their significance, the formal connection between the memory kernel and the influence functions has not been explicitly made. We reveal their relation by inspecting the system propagator for a broad class of problems where an $N$-level system is linearly coupled to Gaussian baths (bosonic, fermionic, and spin.) With this connection, we also show how approximate path integral methods can be understood in terms of approximate memory kernels. For a certain class of open quantum system problems, we devised a non-perturbative, diagrammatic approach to construct ${\mathcal{K}}$ from $\mathbf{{I}}$ for (driven) systems interacting with Gaussian baths without the use of any projection-free dynamics inputs required by standard approaches. Lastly, we demonstrate a Hamiltonian learning procedure to extract the bath spectral density from a set of reduced system trajectories obtained experimentally or by numerically exact methods, opening new avenues in quantum sensing and engineering. The insights we provide in this work will significantly advance the understanding of non-Markovian dynamics, and they will be an important stepping stone for theoretical and experimental developments in this area.
- Abstract（参考訳）: 浴槽に結合した量子系の力学の研究は、典型的には中島-ズワンツィヒメモリカーネル({\mathcal{K}}$)や影響関数(\mathbf{I}}$)を利用して行われる。
その重要性にもかかわらず、メモリカーネルと影響関数の間の正式な接続は明確にされていない。
我々は,N$レベルのシステムがガウス浴(ボソニック,フェルミオン,スピン)に線形に結合しているような問題に対して,システムプロパゲータを検査することにより,それらの関係を明らかにする。
ある種の開量子系問題に対して、標準アプローチで要求される射影自由力学入力を使わずにガウス浴と相互作用する(駆動)システムに対して${\mathcal{K}}$から${\mathcal{K}}$を構築する非摂動的図式的アプローチを考案した。
最後に、量子センシングおよび工学における新しい道を開くために、実験的にまたは数値的に正確な方法で得られた一連の還元系軌跡からバススペクトル密度を抽出するハミルトン学習手法を実証する。
この研究で提供される洞察は、非マルコフ力学の理解を著しく前進させ、この領域における理論的および実験的発展にとって重要な足掛かりとなる。
関連論文リスト
- Bexcitonics: Quasi-particle approach to open quantum dynamics [0.0]
我々は、ボゾン熱浴に結合したオープン量子系の力学を捉えるための準粒子アプローチを開発する。
ベキシトニックな性質は、相関系の基底力学とその数値収束の粗い粒度のビューを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-19T22:29:13Z) - Detecting Quantum Anomalies in Open Systems [0.0]
オープンシステムにおける量子異常を検出するための,新しい,実験的に実現可能なアプローチを提案する。
半整数スピン鎖に対して$exp(rmitheta Sz_rm tot)$の避けられない特異な挙動を数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T13:29:07Z) - GRAPE optimization for open quantum systems with time-dependent
decoherence rates driven by coherent and incoherent controls [77.34726150561087]
グラディエントアセンセントパルス工学(GRAPE)法は量子制御の最適化に広く用いられている。
我々は、コヒーレント制御と非コヒーレント制御の両方によって駆動されるオープン量子系の目的関数を最適化するために、GRAPE法を採用する。
状態-状態遷移問題に対する数値シミュレーションによりアルゴリズムの効率を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-17T13:37:18Z) - Third quantization of open quantum systems: new dissipative symmetries
and connections to phase-space and Keldysh field theory formulations [77.34726150561087]
3つの方法全てを明示的に接続する方法で第3量子化の手法を再構成する。
まず、我々の定式化は、すべての二次ボゾンあるいはフェルミオンリンドブラディアンに存在する基本散逸対称性を明らかにする。
ボソンに対して、ウィグナー関数と特徴関数は密度行列の「波動関数」と考えることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-27T18:56:40Z) - Correspondence between open bosonic systems and stochastic differential
equations [77.34726150561087]
ボゾン系が環境との相互作用を含むように一般化されたとき、有限$n$で正確な対応も可能であることを示す。
離散非線形シュル「オーディンガー方程式」の形をした特定の系をより詳細に分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-03T19:17:37Z) - Scrambling of Algebras in Open Quantum Systems [0.0]
量子チャネル下での量子サブシステムのスクランブル情報の研究を可能にする代数OTOC(mathcalA$-OTOC)を導入する。
閉じた量子系では、このフレームワークは近年、作用素の絡み合い、コヒーレンス生成力、ロシミットエコーの量子情報理論の概念を統一するために使用されている。
数値計算の結果,多体傷と脱コヒーレンスのない部分空間の安定性が明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-04T17:54:41Z) - Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。
消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。
量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Succinct Description and Efficient Simulation of Non-Markovian Open
Quantum Systems [1.713291434132985]
非マルコフ的開量子系は、量子系が入浴環境と結合されるときの最も一般的な力学を表す。
量子化誤差を持つ非マルコフ開量子系の力学の簡潔な表現を提供する。
また、そのような力学をシミュレートする効率的な量子アルゴリズムも開発している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-05T03:35:50Z) - Tracing Information Flow from Open Quantum Systems [52.77024349608834]
我々は導波路アレイに光子を用いて、キュービットと低次元の離散環境とのカップリングの量子シミュレーションを実装した。
量子状態間のトレース距離を情報の尺度として用いて、異なるタイプの情報伝達を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-22T16:38:31Z) - Rate operator unravelling for open quantum system dynamics [0.0]
任意の状態におけるオープンシステムダイナミクスを記述するために量子ジャンプを使用する統一的なフレームワークは存在しない。
我々は、マルコフ的および非マルコフ的進化に適用されるROQJ(Rate Operator Quantum Jump)アプローチを開発した。
ROQJは、負の減衰率を持つマスター方程式の集合を含む、幅広い種類の力学に対する厳密な測定スキーム解釈をもたらす。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-20T18:00:18Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。