論文の概要: Extended Non-Markovian Stochastic Schrödinger Equation with Complex Frequency Modes for General Basis Functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22738v1
- Date: Sat, 28 Jun 2025 02:47:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.540523
- Title: Extended Non-Markovian Stochastic Schrödinger Equation with Complex Frequency Modes for General Basis Functions
- Title（参考訳）: 一般基底関数に対する複素周波数モードを持つ拡張非マルコフ確率シュレーディンガー方程式
- Authors: Yukai Guo, Zeyu Huang, Xing Gao,
- Abstract要約: 複素周波数モード(拡張cNMSSE)を持つ非マルコフシュラーディンガー方程式の拡張定式化を提案する。
この拡張は、浴場相関関数に対して完全な非指数基底展開を用いる。
拡張されたcNMSSEは、非マルコフ量子力学をシミュレートするための効率的で柔軟なアプローチを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.836013275880708
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present an extended formulation of the non-Markovian stochastic Schr\"odinger equation with complex frequency modes (extended cNMSSE), enabling the treatment of open quantum system dynamics under general spectral densities. This extension employs complete non-exponential basis expansions for the bath correlation functions, thereby generalizing the applicability of the cNMSSE framework beyond environments with Debye-type spectral structures. By preserving the wavefunction-based description and favorable linear-scaling properties, the extended cNMSSE offers an efficient and flexible approach to simulate non-Markovian quantum dynamics. The method is implemented within a pseudo-Fock space using conventional ladder operators and solved numerically via matrix product state (MPS) techniques. Benchmark simulations on four representative cases, including discrete spectra, Ohmic spectra with exponential and algebraic cutoffs, and critically damped Brownian spectral densities, demonstrate excellent agreement with results of hierarchy of forward-backward stochastic Schr\"odinger equations (HFB-SSE) and extended hierarchical equation of motion (HEOM). The extended cNMSSE thus provides a robust and scalable framework for accurate simulations of non-Markovian open quantum systems with general environments.
- Abstract（参考訳）: 我々は、複素周波数モード(拡張cNMSSE)を持つ非マルコフ確率シュレーディンガー方程式の拡張定式化を行い、一般スペクトル密度下での開量子系力学の処理を可能にする。
この拡張は、バス相関関数に対して完全な非指数基底展開を用い、デバイ型スペクトル構造を持つ環境を超えたcNMSSEフレームワークの適用性を一般化する。
波動関数に基づく記述と好ましい線形スケーリング特性を保存することにより、拡張されたcNMSSEは非マルコフ量子力学をシミュレートするための効率的で柔軟なアプローチを提供する。
本手法は,従来のラグ演算子を用いて擬似フォック空間内に実装し,行列積状態(MPS)法による数値解法である。
離散スペクトル、指数的および代数的カットオフを持つオオミックスペクトル、批判的に減衰したブラウンスペクトル密度を含む4つの代表的なケースのベンチマークシミュレーションは、前向き確率的シュリンガー方程式(HFB-SSE)と拡張階層的運動方程式(HEOM)の階層化の結果と優れた一致を示した。
拡張されたcNMSSEは、一般的な環境を持つ非マルコフ開量子系の正確なシミュレーションのための堅牢でスケーラブルなフレームワークを提供する。
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