論文の概要: nuHOPS: A quantum trajectory method for highly excited environments in non-Markovian open quantum dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.03368v1
• Date: Wed, 05 Mar 2025 10:44:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-06 15:51:49.070080
• Title: nuHOPS: A quantum trajectory method for highly excited environments in non-Markovian open quantum dynamics
• Title（参考訳）: nuHOPS:非マルコフ開量子力学における高励起環境に対する量子軌道法
• Authors: Kai Müller, Walter T. Strunz,
• Abstract要約: 非マルコフ量子力学に対する純状態階層(HOPS)アプローチの大幅な改善を導入する。 提案手法は, 量子軌道に依存するため, ダイナミクスを効率的に得ることができ, システムサイズも大きい。 キャビティ内で超放射的に崩壊する多くのエミッタのパラダイム的な例としてディックモデルを用いて、その真のパワーを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Systems in contact with an environment provide a ubiquitous challenge in quantum dynamics. Many fascinating phenomena can arise if the coupling is strong, leading to non-Markovian dynamics of the system, or collective, where the environment can become highly excited. We introduce a significant improvement of the Hierarchy of Pure States (HOPS) approach, which is able to efficiently deal with such highly excited, non-Markovian environments in a nearly unitary way. As our method relies on quantum trajectories, we can obtain dynamics efficiently, also for large system sizes by i) avoiding the quadratic scaling of a density matrix and ii) exploiting the localization properties of the trajectories with an adaptive basis. We provide the derivation of the nuHOPS (nearly unitary Hierarchy of Pure States) method, compare it to the original HOPS and discuss numerical subtleties based on an illustrative dephasing model. Finally, we show its true power using the Dicke model as the paradigmatic example of many emitters decaying superradiantly inside a cavity. We reach numerically exact solutions for up to 1000 emitters. We apply our method to study emerging higher order correlations in the emitter system or the cavity mode environment and their scaling with the number of emitters.
• Abstract（参考訳）: 環境に接するシステムは量子力学においてユビキタスな課題をもたらす。 多くの興味深い現象は、結合が強く、システムの非マルコフ力学、あるいは環境が非常に興奮しうる集合に繋がる。 我々は,この高度に興奮した非マルコフ環境を,ほぼ一元的に効率的に扱うことのできる,純粋状態階層(HOPS)アプローチの大幅な改善を導入する。 我々の手法は量子軌道に依存しているため、力学を効率よく得ることができ、またシステムサイズも大きい。 一 密度行列の二次的スケーリングを避けて 二 軌道の局在特性を適応的に利用すること。 本稿では,NuHOPS法(Pure Stateのほぼ一元的階層)の導出と,それを元のHOPSと比較し,実証的デフォーカスモデルに基づく数値的微妙さについて議論する。 最後に、キャビティ内で超放射的に崩壊する多くのエミッタのパラダイム的な例としてディックモデルを用いて、その真のパワーを示す。 最大1000個のエミッターに対して数値的に正確な解を得る。 本研究では,エミッタ系やキャビティモード環境における高次相関の出現と,エミッタ数によるスケーリングについて検討する。

関連論文リスト

• Non-Markovian to Markovian decay in structured environments with correlated disorder [0.0]
  本研究は,オンサイト相関障害の存在下での空洞の配列に結合した原子について考察する。 相関関係は長距離化され、パワー・ロースペクトルに続く分数的なブラウン運動の痕跡と関連付けられている。 相関パラメータを調整することにより、障害の有無で非マルコフ崩壊からマルコフ崩壊への変化を観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-21T16:56:56Z)
• A Hierarchical Approach to Quantum Many-Body Systems in Structured Environments [0.0]
  空洞量子材料は、凝縮物質系のリッチ多体物理学と周囲の電磁場との強い結合を結合させる。 強い光結合は多体系の力学を変化させることを示す。 我々の研究は、凝縮物質と量子光学の間のアクセス可能で厳密な経路を確立し、新しい領域をその界面で成長させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-08T14:43:20Z)
• Dynamically Emergent Quantum Thermodynamics: Non-Markovian Otto Cycle [49.1574468325115]
  我々は,量子オットーサイクルの熱力学的挙動を再考し,メモリ効果と強い系-バス結合に着目した。 我々の研究は、厳密な量子マスター方程式を用いて、マルコビアン性(英語版)を正確に扱うことに基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-18T11:00:32Z)
• Decimation technique for open quantum systems: a case study with driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
  量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。 本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。 本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z)
• Many-body quantum state diffusion for non-Markovian dynamics in strongly interacting systems [0.0]
  1次元多体系における非マルコフ散逸の存在下での相関関係について検討した。 これらの効果により相関成長が促進されうる状態が、固体と低温の原子実験の両方に関係していることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-13T13:10:54Z)
• Enhancement of quantum correlations and geometric phase for a driven bipartite quantum system in a structured environment [77.34726150561087]
  構造環境下で進化する初期最大絡み合い状態における運転の役割について検討した。 この知識は、散逸動力学の下で量子特性を最もよく保持する物理装置の探索に役立つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-18T21:11:37Z)
• Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on Quantum Computers [52.77024349608834]
  少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。 逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z)
• Numerically exact open quantum systems simulations for arbitrary environments using automated compression of environments [0.0]
  任意の環境下でオープン量子系をシミュレーションする数値的精度の手法を提案する。 提案手法は, 環境自由度を最も関連性の高いものに自動的に還元する。 本研究では, ボゾン, フェルミオン, スピン環境の問題に適用することで, この手法のパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-05T17:07:05Z)
• QuTiP-BoFiN: A bosonic and fermionic numerical hierarchical-equations-of-motion library with applications in light-harvesting, quantum control, and single-molecule electronics [51.15339237964982]
  階層運動方程式 (HEOM) は力学を解くための強力な正確な数値的手法である。 固体物理学、光学、単分子電子工学、生物物理学の問題に拡張され応用されている。 ボソニック環境とフェルミオン環境の両方にHEOMを実装した強力なQuTiPプラットフォームと統合したPythonの数値ライブラリを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-21T07:54:56Z)
• Method of spectral Green functions in driven open quantum dynamics [77.34726150561087]
  オープン量子力学のシミュレーションのために,スペクトルグリーン関数に基づく新しい手法を提案する。 この形式主義は、場の量子論におけるグリーン関数の使用と顕著な類似性を示している。 本手法は,完全マスター方程式の解法に基づくシミュレーションと比較して計算コストを劇的に削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-04T09:41:08Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。