論文の概要: Spectral Densities, Structured Noise and Ensemble Averaging within Open Quantum Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.04294v1
• Date: Sat, 5 Oct 2024 22:00:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-02 08:39:47.429323
• Title: Spectral Densities, Structured Noise and Ensemble Averaging within Open Quantum Dynamics
• Title（参考訳）: オープン量子力学におけるスペクトル密度, 構造ノイズ, アンサンブル平均化
• Authors: Yannick Marcel Holtkamp, Emiliano Godinez-Ramirez, Ulrich Kleinekathöfer,
• Abstract要約: 我々はSchr"odinger Equation(NISE)の数値積分の進歩について述べる。 我々は,NISE方式の熱的変形の長時間挙動を改善する改良されたアンサンブル・アブリッシング手法を提案する。 任意の雑音に対するノイズ生成アルゴリズムを用いて、NISEと(高度に)構造化されたスペクトル密度を併用する方法を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Although recent advances in simulating open quantum systems have lead to significant progress, the applicability of numerically exact methods is still restricted to rather small systems. Hence, more approximate methods remain relevant due to their computational efficiency, enabling simulations of larger systems over extended timescales. In this study, we present advances for one such method, namely the Numerical Integration of Schr\"odinger Equation (NISE). Firstly, we introduce a modified ensemble-averaging procedure that improves the long-time behavior of the thermalized variant of the NISE scheme, termed Thermalized NISE. Secondly, we demonstrate how to use the NISE in conjunction with (highly) structured spectral densities by utilizing a noise generating algorithm for arbitrary structured noise. This algorithm also serves as a tool for establishing best practices in determining spectral densities from excited state calculations along molecular dynamics or quantum mechanics/molecular mechanics trajectories. Finally, we assess the ability of the NISE approach to calculate absorption spectra and demonstrate the utility of the proposed modifications by determining population dynamics.
• Abstract（参考訳）: オープン量子系シミュレーションの最近の進歩は大きな進歩をもたらしたが、数値的に正確な手法の適用性は依然として比較的小さなシステムに限られている。 したがって、より近似的な手法は計算効率が良く、拡張された時間スケールでの大規模システムのシミュレーションを可能にしている。 本研究では,シュレーディンガー方程式(NISE)の数値積分法について述べる。 まず,熱化NISE方式における熱化変種である熱化NISEの長時間挙動を改善するためのアンサンブル拡張手法を提案する。 第2に、任意の構成雑音に対してノイズ生成アルゴリズムを用いることにより、NISEを(高度に)構造化されたスペクトル密度と併用する方法を実証する。 このアルゴリズムはまた、分子動力学または量子力学/分子力学軌道に沿った励起状態計算からスペクトル密度を決定するためのベストプラクティスを確立するツールとしても機能する。 最後に, NISE手法による吸収スペクトルの計算能力を評価し, 個体群動態を判定することで, 提案手法の有用性を実証する。

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