論文の概要: Hierarchical Equations of Motion Solved with the Multiconfigurational Ehrenfest Ansatz
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.04872v1
- Date: Fri, 05 Sep 2025 07:37:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-08 14:27:25.512084
- Title: Hierarchical Equations of Motion Solved with the Multiconfigurational Ehrenfest Ansatz
- Title（参考訳）: マルチコンフィグレーション・エレンフェスト・アンザッツを用いた運動の階層的方程式
- Authors: Zhecun Shi, Huiqiang Zhou, Lei Huang, Rixin Xie, Linjun Wang,
- Abstract要約: HEOMの2番目の量子化形式にマルチコンフィグレーション・エレンフェスト(MCE)アンサッツを導入する新しいMCE-HEOM法を提案する。
MCE-HEOMは変動パラメータの数を著しく減らし、マルコフ効果を効果的に扱える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.471747844150907
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Being a numerically exact method for the simulation of dynamics in open quantum systems, the hierarchical equations of motion (HEOM) still suffers from the curse of dimensionality. In this study, we propose a novel MCE-HEOM method, which introduces the multiconfigurational Ehrenfest (MCE) ansatz to the second quantization formalism of HEOM. Here, the MCE equations of motion are derived from the time-dependent variational principle in a composed Hilbert-Liouville space, and each MCE coherent-state basis can be regarded as having an infinite hierarchical tier, such that the truncation tier of auxiliary density operators in MCE-HEOM can also be considered to be infinite. As demonstrated in a series of representative spin-boson models, our MCE-HEOM significantly reduces the number of variational parameters and could efficiently handle the strong non-Markovian effect, which is difficult for conventional HEOM due to the requirement of a very deep truncation tier. Compared with MCE, MCE-HEOM reduces the number of effective bath modes and circumvents the initial samplings for finite temperature, eventually resulting in a huge reduction of computational cost.
- Abstract（参考訳）: 開量子系の力学を数値的に正確にシミュレーションする方法として、階層運動方程式(HEOM)は依然として次元性の呪いに悩まされている。
本研究では,HEOMの2番目の量子化形式にマルチコンフィグレーション・エレンフェスト(MCE)アンサッツを導入した新しいMCE-HEOM法を提案する。
ここで、運動のMCE方程式は、構成ヒルベルト・リウヴィル空間における時間依存性の変動原理から導かれ、各MCEコヒーレント状態基底は、MCE-HEOM の補助密度作用素のトランケーション層が無限であるような無限階層層を持つものとみなすことができる。
代表的スピンボソンモデルで示されるように、MCE-HEOMは変動パラメータの数を著しく減らし、非常に深いトルーチ層を必要とするため、従来のHEOMでは困難であった強い非マルコフ効果を効率的に扱える。
MCEと比較して、MCE-HEOMは有効な浴モードの数を減らし、有限温度の初期サンプリングを回避し、計算コストを大幅に削減する。
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