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/2506.22738v2
- Date: Tue, 15 Jul 2025 08:49:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-16 15:29:04.803127
- 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レーディンガー方程式の拡張定式化を導入する。
この拡張は、入浴相関関数を拡張するために、排他的でない基底集合を用いる。
これは、デバイ型スペクトル密度によって特徴づけられる環境を超えた環境に適用できる。
- 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 introduce an extended formulation of the non-Markovian stochastic Schr\"odinger equation with complex frequency modes (extended cNMSSE), designed for simulating open quantum system dynamics under arbitrary spectral densities. This extension employs non-exponential basis sets to expand the bath correlation functions, overcoming the reliance of the original cNMSSE on exponential decompositions of the spectral density. Consequently, the extended cNMSSE is applicable to environments beyond those characterized by Debye-type spectral densities. The flexibility to employ general basis functions is particularly advantageous for handling spectral densities with higher-order poles, for which exponential decompositions are often inaccurate or unavailable. The extended cNMSSE is implemented in a pseudo-Fock space using conventional ladder operators and solved efficiently via matrix product state (MPS) techniques, preserving the favorable linear-scaling and wavefunction-based nature of the original method. Benchmark simulations across four representative cases, including discrete spectral density, Ohmic spectral density with exponential and algebraic cutoffs, and critically damped Brownian spectral density, demonstrate excellent agreement with results of hierarchy of forward-backward stochastic Schr\"odinger equations (HFB-SSE) and extended hierarchical equation of motion (HEOM).
- Abstract（参考訳）: 任意のスペクトル密度下での開量子系力学をシミュレーションするために設計された複素周波数モード(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導入する。
この拡張は、スペクトル密度の指数分解に対する元のcNMSSEの依存性を克服し、バス相関関数を拡張するために非指数基底を用いる。
したがって、拡張cNMSSEは、デバイ型スペクトル密度によって特徴づけられる環境を超える環境に適用できる。
一般基底関数を用いる柔軟性は、高次極でスペクトル密度を扱うのに特に有利である。
拡張cNMSSEは、従来のラグ演算子を用いて擬フォック空間で実装され、行列積状態(MPS)技術により効率よく解かれる。
離散スペクトル密度、指数的および代数的カットオフを持つオーミックスペクトル密度、および臨界減衰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、前向きの確率的シュリンガー方程式(HFB-SSE)と拡張階層的な運動方程式(HEOM)の階層化の結果と優れた一致を示した。
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