論文の概要: From Stochastic Hamiltonian to Quantum Simulation: Exploring Memory Effects in Exciton Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06264v1
- Date: Tue, 9 Apr 2024 12:38:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-10 14:50:18.993335
- Title: From Stochastic Hamiltonian to Quantum Simulation: Exploring Memory Effects in Exciton Dynamics
- Title（参考訳）: 確率ハミルトニアンから量子シミュレーションへ:エクシトンダイナミクスにおける記憶効果を探る
- Authors: Federico Gallina, Matteo Bruschi, Barbara Fresch,
- Abstract要約: 我々はハミルトンプロパゲータを用いてエクシトン輸送をシミュレートする量子回路を設計する。
時間関係のゆらぎによってシステムがより高い効率に達することができる「メモリアシスト型」量子輸送の仕組みを同定する。
- 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: The unraveling of open quantum system dynamics in terms of stochastic quantum trajectories offers a picture of open system dynamics that consistently considers memory effects stemming from the finite correlation time of environment fluctuations. These fluctuations significantly influence the coherence and energy transport properties of excitonic systems. When their correlation time is comparable to the timescale of the Hamiltonian evolution, it leads to the departure of open system dynamics from the Markovian limit. In this work, we leverage the unraveling of exciton dynamics through stochastic Hamiltonian propagators to design quantum circuits that simulate exciton transport, capturing finite memory effects. In addition to enabling the synthesis of parametrizable quantum circuits, stochastic unitary propagators provide a transparent framework for investigating non-Markovian effects on exciton transport. Our analysis reveals a nuanced relationship between environment correlation time and transport efficiency, identifying a regime of "memory-assisted" quantum transport where time-correlated fluctuations allow the system to reach higher efficiency. However, this property is not universal and can only be realized in conjunction with specific features of the system Hamiltonian.
- Abstract（参考訳）: 確率的量子軌道の観点からのオープン量子系力学の展開は、環境変動の有限相関時間から生じるメモリ効果を一貫して考慮するオープン系力学の図を提供する。
これらの変動は、励起系のコヒーレンスとエネルギー輸送特性に大きな影響を及ぼす。
相関時間がハミルトニアン進化の時間スケールに匹敵すると、マルコフ極限から開系力学が逸脱する。
本研究では、確率的ハミルトンプロパゲータによるエクシトンダイナミクスの展開を利用して、エクシトン輸送をシミュレートし、有限メモリ効果を捉える量子回路を設計する。
パラメトリゾブル量子回路の合成を可能にすることに加えて、確率的ユニタリプロパゲータは、エクシトン輸送に対する非マルコフ効果を研究するための透過的な枠組みを提供する。
分析の結果,環境相関時間と輸送効率の微妙な関係が明らかとなり,時間関連ゆらぎによってシステムがより高い効率に達する「メモリアシスト」量子輸送の仕組みが明らかになった。
しかし、この性質は普遍的ではなく、ハミルトニアン系の特定の特徴と組み合わせてしか実現できない。
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