論文の概要: Non-Hermitian Pseudomodes for Strongly Coupled Open Quantum Systems: Unravelings, Correlations and Thermodynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11830v3
- Date: Wed, 31 Jul 2024 20:23:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-02 14:34:15.646213
- Title: Non-Hermitian Pseudomodes for Strongly Coupled Open Quantum Systems: Unravelings, Correlations and Thermodynamics
- Title（参考訳）: 強結合開量子系に対する非エルミート擬似体-解離・相関・熱力学
- Authors: Paul Menczel, Ken Funo, Mauro Cirio, Neill Lambert, Franco Nori,
- Abstract要約: Pseudomode フレームワークは、非マルコフ環境に結合した開量子系の力学の正確な記述を提供する。
提案手法は, 有限温度下の下水環境をモデル化するために必要な擬似モデムの数を減少させることを示す。
- 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 pseudomode framework provides an exact description of the dynamics of an open quantum system coupled to a non-Markovian environment. Using this framework, the influence of the environment on the system is studied in an equivalent model, where the open system is coupled to a finite number of unphysical pseudomodes that follow a time-local master equation. Building on the insight that this master equation does not need to conserve the hermiticity of the pseudomode state, we here ask for the most general conditions on the master equation that guarantee the correct reproduction of the system's original dynamics. We demonstrate that our generalized approach decreases the number of pseudomodes that are required to model, for example, underdamped environments at finite temperature. We also provide an unraveling of the master equation into quantum jump trajectories of non-Hermitian states, which further facilitates the utilization of the pseudomode technique for numerical calculations by enabling the use of easily parallelizable Monte Carlo simulations. Finally, we show that pseudomodes, despite their unphysical nature, provide a natural picture in which physical processes, such as the creation of system-bath correlations or the exchange of heat, can be studied. Hence, our results pave the way for future investigations of the system-environment interaction leading to a better understanding of open quantum systems far from the Markovian weak-coupling limit.
- Abstract（参考訳）: 擬モードフレームワークは、非マルコフ環境に結合した開量子系の力学の正確な記述を提供する。
この枠組みを用いて、環境がシステムに与える影響を同値なモデルで研究し、開系は時間局所マスター方程式に従う有限個の非物理的擬モデックに結合される。
このマスター方程式は擬モード状態の相似性を保存する必要はないという知見に基づいて、系の元の力学の正しい再現を保証するマスター方程式の最も一般的な条件を求める。
一般化されたアプローチは、例えば、有限温度で過度に損傷された環境をモデル化するために必要な擬似モデックの数を減らすことを実証する。
また,非エルミート状態の量子ジャンプ軌道へのマスター方程式の展開を提案し,容易に並列化可能なモンテカルロシミュレーションを用いることで数値計算における擬モード法の利用をさらに促進する。
最後に、擬似モデムは、その非物理的性質にもかかわらず、システム-バス相関の生成や熱交換といった物理過程を研究することができる自然像であることを示す。
したがって、我々の研究結果は、マルコフの弱結合限界から遠く離れたオープン量子系をよりよく理解するために、システムと環境の相互作用に関する将来の研究の道を開く。
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