論文の概要: Efficient simulation of non-trivial dissipative spin chains via stochastic unraveling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.23469v1
- Date: Sun, 30 Mar 2025 14:56:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-01 19:35:57.140968
- Title: Efficient simulation of non-trivial dissipative spin chains via stochastic unraveling
- Title（参考訳）: 確率的解離による非自明な散逸スピン鎖の効率的なシミュレーション
- Authors: Andrew Pocklington, Aashish A. Clerk,
- Abstract要約: 我々は、多くのリンドブラッドマスター方程式が、ガウスフェルミオン状態として進化する個々の軌道と正確に一致しないことを示す。
これにより、符号問題や有界サンプリング複雑性を伴わずに、任意の可観測関数を効率的に計算することができる。
本手法は, 局所損失の存在下での反強磁性秩序の融解, 相関損失を有する系における多体サブラジアント現象, 1次元散逸性横磁場イジングモデルの非平衡定常状態の3つのパラダイム的散逸効果について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a new technique for efficiently simulating (in polynomial time) a wide class of one-dimensional dissipative spin chains, despite the fact that these models cannot be mapped to quadratic fermionic master equations. We show that many such Lindblad master equations admit an exact stochastic unraveling with individual trajectories evolving as Gaussian fermionic states, even though the full master equation describes interacting fermions. This allows one to calculate arbitrary observables efficiently without sign problems, and with bounded sampling complexity. We utilize this new technique to study three paradigmatic dissipative effects: the melting of anti-ferromagnetic order in the presence of local loss, many-body subradiant phenomenon in systems with correlated loss, and non-equilibrium steady states of a 1D dissipative transverse-field Ising model. Beyond simply providing a powerful numerical technique, our method can also be used to gain both qualitative and quantitative insights into the role of interactions in these models.
- Abstract（参考訳）: これらのモデルが二次フェルミオンマスター方程式に写像できないにもかかわらず、1次元散逸スピン鎖の広いクラスを効率的に(多項式時間で)シミュレートする新しい手法を提案する。
このようなリンドブラッドのマスター方程式の多くは、相互作用するフェルミオンを記述しているにもかかわらず、ガウスのフェルミオン状態として進化する個々の軌道と正確な確率的アンラベリングを持つことを示す。
これにより、符号問題や有界サンプリング複雑性を伴わずに、任意の可観測関数を効率的に計算することができる。
本手法は, 局所損失の存在下での反強磁性秩序の融解, 相関損失を有する系における多体サブラジアント現象, 1次元散逸性横磁場イジングモデルの非平衡定常状態の3つのパラダイム的散逸効果について検討する。
この手法は、単に強力な数値的手法を提供するだけでなく、これらのモデルにおける相互作用の役割に関する質的および定量的な洞察を得るためにも利用できる。
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