論文の概要: Bexcitonics: Quasi-particle approach to open quantum dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11049v3
- Date: Thu, 30 May 2024 18:21:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-03 20:12:03.996732
- Title: Bexcitonics: Quasi-particle approach to open quantum dynamics
- Title（参考訳）: Bexcitonics: 開量子力学への準粒子的アプローチ
- Authors: Xinxian Chen, Ignacio Franco,
- Abstract要約: 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。
- 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: We develop a quasiparticle approach to capture the dynamics of open quantum systems coupled to bosonic thermal baths of arbitrary complexity based on the Hierarchical Equations of Motion (HEOM). This is done by generalizing the HEOM dynamics and mapping it into that of the system in interaction with a few bosonic fictitious quasiparticles that we call bexcitons. Bexcitons arise from a decomposition of the bath correlation function into discrete features. Specifically, bexciton creation and annihilation couple the auxiliary density matrices in the HEOM. The approach provides a systematic strategy to construct exact quantum master equations that include the system-bath coupling to all orders even for non-Markovian environments. Specifically, by introducing different metrics and representations for the bexcitons it is possible to straightforwardly generate different variants of the HEOM, demonstrating that all these variants share a common underlying quasiparticle picture. Bexcitonic properties, while unphysical, offer a coarse-grained view of the correlated system-bath dynamics and its numerical convergence. For instance, we use it to analyze the instability of the HEOM when the bath is composed of underdamped oscillators and show that it leads to the creation of highly excited bexcitons. The bexcitonic picture can also be used to develop more efficient approaches to propagate the HEOM. As an example, we use the particle-like nature of the bexcitons to introduce mode-combination of bexcitons that uses the multi-configuration time-dependent Hartree to efficiently propagate the HEOM dynamics.
- Abstract（参考訳）: 我々は,階層的運動方程式(HEOM)に基づいて,任意の複雑性のボソニック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した。
これは、HEOMのダイナミクスを一般化し、ベキシトンと呼ばれるいくつかのボソニックな架空の準粒子と相互作用する系の粒子にマッピングすることで実現される。
ベキシトンは、浴槽相関関数を分解して個々の特徴へと分解する。
具体的には、ベクシトンの生成と消滅はHEOMの補助密度行列を結合させる。
このアプローチは、マルコフ的でない環境においても、全ての順序に対するシステムバス結合を含む正確な量子マスター方程式を構築するための体系的な戦略を提供する。
具体的には、ベクシトンに異なる測度と表現を導入することで、HEOMの異なる変種を直接生成することができ、これらの変種が共通の準粒子図を共有することを示した。
ベキシトニックな性質は非物理的であるが、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。
例えば、お風呂がアンダーダムド発振器でできているときのHEOMの不安定性を分析し、それが非常に励起されたベキシトンの生成につながることを示す。
ベキシトニック・ピクチャーはHEOMを伝播するより効率的なアプローチを開発するためにも用いられる。
例えば、多重構成時間依存のHartree を用いたベキシトンのモード結合を導入し、HEOM のダイナミクスを効率的に伝播する。
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