論文の概要: Time-nonlocal versus time-local long-time extrapolation of non-Markovian quantum dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.21017v1
• Date: Tue, 27 May 2025 10:50:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.58949
• Title: Time-nonlocal versus time-local long-time extrapolation of non-Markovian quantum dynamics
• Title（参考訳）: 非マルコフ量子力学の時間非局所および時間-局所時間外挿法
• Authors: Moritz Cygorek, Erik M. Gauger,
• Abstract要約: 時間依存型時間局所写像は、開量子系が定常状態に達するよりもずっと前に定常となることを示す。 驚くべきことに、オープン量子系が定常状態に達するずっと前に、地図は静止状態になる。 これらの結果は、おそらく反故意に時間非局所性は、実際には正確で効率的な長時間外挿の前提条件ではないことを示唆している。
• 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 high numerical demands for simulating non-Markovian open quantum systems motivate a line of research where short-time dynamical maps are extrapolated to predict long-time behavior. The transfer tensor method (TTM) has emerged as a powerful and versatile paradigm for such scenarios. It relies on a systematic construction of a converging sequence of time-nonlocal corrections to a time-constant local dynamical map. Here, we show that the same objective can be achieved with time-local extrapolation based on the observation that time-dependent time-local dynamical maps become stationary. Surprisingly, the maps become stationary long before the open quantum system reaches its steady state. Comparing both approaches numerically on examples of the canonical spin-boson model with sub-ohmic, ohmic, and super-ohmic spectral density, respectively, we find that, while both approaches eventually converge with increasing length of short-time propagation, our simple time-local extrapolation invariably converges at least as fast as time-nonlocal extrapolation. These results suggest that, perhaps counter-intuitively, time-nonlocality is not in fact a prerequiste for accurate and efficient long-time extrapolation of non-Markovian quantum dynamics.
• Abstract（参考訳）: 非マルコフ開量子系をシミュレートするための高い数値的な要求は、短時間の動的写像が長時間の振る舞いを予測するために外挿される研究のラインを動機付けている。 転送テンソル法(TTM)はこのようなシナリオに対して強力で多用途なパラダイムとして登場した。 これは時間的非局所補正の収束列を時間的局所力学写像に体系的に構築することに依存する。 ここでは,時間依存の時間依存動的マップが定常となる観察に基づいて,時間依存外挿により同じ目的を達成できることを示す。 驚くべきことに、オープン量子系が定常状態に達するずっと前に、地図は静止状態になる。 いずれの手法も, 標準スピンボソンモデルとサブオーミック, オーミック, 超オーミックスペクトル密度の例を数値的に比較したところ, いずれの手法も短命伝播長の増加に収束する一方, 単純時間局所外挿法は時間非局所外挿法と同程度の速度で収束することがわかった。 これらの結果は、おそらく反故意に、時間非局所性は、実際には非マルコフ量子力学の正確かつ効率的な時間外挿の前提条件ではないことを示唆している。

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