論文の概要: Towards Quantum Simulation of Non-Markovian Open Quantum Dynamics: A Universal and Compact Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17255v1
• Date: Tue, 30 Jan 2024 18:46:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-31 13:41:56.441782
• Title: Towards Quantum Simulation of Non-Markovian Open Quantum Dynamics: A Universal and Compact Theory
• Title（参考訳）: 非マルコフ開量子力学の量子シミュレーションに向けて:普遍的かつコンパクトな理論
• Authors: Xiang Li, Su-Xiang Lyu, Yao Wang, Rui-Xue Xu, Xiao Zheng, YiJing Yan
• Abstract要約: 非マルコフ的開量子力学をシミュレートするための普遍的でコンパクトな理論を提案する。 提案した理論的枠組みは、複雑なオープン量子系の正確かつ効率的なシミュレーションの基礎を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.346520819113037
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: As quantum technologies continue to advance, the simulation of open quantum dynamics using quantum algorithms has garnered increasing attention. In this paper, we present a universal and compact theory, the dissipaton-embedded quantum master equation in second quantization (DQME-SQ), for simulating non-Markovian open quantum dynamics. The DQME-SQ theory is not only inprinciple exact for both bosonic and fermionic environments that satisfy Gaussian statistics, but also possesses a compact form that facilitates quantum simulations. To demonstrate the practicality of the DQME-SQ theory, we conduct digital quantum simulations of spin-boson and Anderson impurity models, highlighting the significant non-Markovian dynamical effects. The proposed theoretical framework establishes a solid foundation for the accurate and efficient simulation of complex open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子技術の進歩に伴い、量子アルゴリズムを用いたオープン量子力学のシミュレーションが注目されている。 本稿では,非マルコフ開量子力学をシミュレーションするために,第2量子化(DQME-SQ)におけるディシパトン埋め込み量子マスター方程式という普遍的でコンパクトな理論を提案する。 DQME-SQ理論は、ガウス統計を満足するボソニック環境とフェルミオン環境の両方に対して不完全であるだけでなく、量子シミュレーションを促進するコンパクトな形式も持っている。 dqme-sq理論の実用性を示すために、スピンボーソンとアンダーソンの不純物モデルのデジタル量子シミュレーションを行い、重要な非マルコフ力学効果を強調する。 提案した理論的枠組みは、複雑なオープン量子系の正確かつ効率的なシミュレーションの基礎を確立する。

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