論文の概要: Beyond Lindblad Dynamics: Rigorous Guarantees for Thermal and Ground State Preservation under System Bath Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.03457v1
- Date: Wed, 03 Dec 2025 05:22:46 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2025-12-04 12:05:50.076037
- Title: Beyond Lindblad Dynamics: Rigorous Guarantees for Thermal and Ground State Preservation under System Bath Interactions
- Title(参考訳): リンドブラッド・ダイナミクスを超えて:システムバス相互作用による温熱・地中保存のための厳格な保証
- Authors: Ke Wang, Zhiyan Ding,
- Abstract要約: 我々は, リンドブラッドの弱い結合限界を超えて, 正確な状態生成が可能であることを証明した。
本証明ではダイソン展開の全ての順序を制御する新しい手法を提案する。
バウンダリIMモデルとハバードモデルに関する数値シミュレーションにより、システムバス相互作用フレームワークの堅牢性をさらに裏付ける。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.174801636207643
- License:
- Abstract: We establish new theoretical results demonstrating the efficiency and robustness of system bath interaction models for quantum thermal and ground state preparation. Unlike existing analyses, which relies on the weak coupling Lindblad limit and require $O(ε)$ coupling strengths for $ε$ accuracy, leading to slow mixing, we rigorously show that accurate state preparation remains possible far beyond this regime. In particular, even when the cumulative coupling strength remains constant rather than vanishing, the induced quantum channel still approximately fixes the target state. Our proof introduces new techniques for controlling all orders of the Dyson expansion and for analyzing the associated multidimensional operator Fourier transforms. These bounds substantially improve upon prior results, and numerical simulations on the TFIM and Hubbard models further confirm the robustness of the system bath interaction framework across both weak and strong coupling regimes.
- Abstract(参考訳): 量子熱・地中状態生成のためのシステムバス相互作用モデルの効率性とロバスト性を示す新しい理論結果を確立した。
既存の分析では、リンドブラッドの弱い結合限界に依存し、ε$精度で$O(ε)$結合強度を必要とするため、混合が遅くなるため、正確な状態の準備がこの体制より遥かに遠いままであることを示す。
特に、累積結合強度が消滅するよりも一定である場合でも、誘導された量子チャネルはターゲット状態をほぼ固定する。
本稿では,ダイソン展開のすべての順序を制御し,関連する多次元作用素フーリエ変換を解析するための新しい手法を提案する。
これらの境界は以前の結果よりも大幅に改善され、TFIMモデルとHubbardモデルの数値シミュレーションにより、弱い結合状態と強い結合状態の両方にわたるシステムバス相互作用フレームワークのロバスト性をさらに裏付ける。
関連論文リスト
- Towards Quantum Enhanced Adversarial Robustness with Rydberg Reservoir Learning [45.92935470813908]
量子コンピューティング貯水池(QRC)は、量子多体系に固有の高次元非線形力学を利用する。
近年の研究では、変動回路に基づく摂動量子は逆数の影響を受けやすいことが示されている。
QR学習モデルにおける対向的堅牢性の最初の体系的評価について検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-10-15T12:17:23Z) - End-to-End Efficient Quantum Thermal and Ground State Preparation Made Simple [3.9620088918602865]
システム-バス相互作用に基づく熱・地盤状態生成のための新しい量子アルゴリズムを提案する。
これらのアルゴリズムは、単一の再利用可能なアンシラ量子ビットであるハミルトニアン系の下での前方進化のみを必要とする。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-08-07T02:43:07Z) - Quantum channel for modeling spin-motion dephasing in Rydberg chains [44.99833362998488]
我々は、リドベルク相互作用を持つ中性原子鎖におけるスピンと運動自由度の結合から生じる散逸ダイナミクスをモデル化するための量子チャネルを導入する。
我々は,小システムの正確な対角化に対するアプローチの精度をベンチマークし,その妥当性と摂動的破壊の開始点を同定した。
次に、量子チャネルを適用して、正確に対角化することで、拡張されたリドベルク鎖の単一スピン励起の輸送中の忠実度損失を計算する。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-06-30T17:37:38Z) - Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model [44.99833362998488]
構造ボソニック環境と結合した2レベル系の動的疎結合を解析的に検討した。
このようなシステムに対して動的疎結合が機能する十分な条件を見つける。
私たちの境界は、様々な関連するシステムパラメータで正しいスケーリングを再現します。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-09-24T04:58:28Z) - Bath-induced interactions and transient dynamics in open quantum systems at strong coupling: Effective Hamiltonian approach [0.0]
我々は、システムバス構成の力学を理解するために、実効ハミルトニアン理論と呼ばれる最近開発された手法を用いる。
写像ステップと切り離しの組み合わせにより、実効的なハミルトン理論は強いカップリングのシグネチャに関する解析的な洞察を与える。
我々は, 前者は過渡平衡力学における非マルコフ的特徴を見落としているが, 非摂動型浴生成結合を正しく捉えていることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-06T00:47:38Z) - Equilibrium Quantum Impurity Problems via Matrix Product State Encoding
of the Retarded Action [0.0]
本稿では,リタードアクションを行列積状態(RAMPS)として表す計算能力について検討する。
逆温度の弱い電力法則としての数値誤差スケーリングを伴って,RAMPS のアプローチが様々な相互作用強度 (U$) で近藤政権に確実に到達できることを実証した。
以上の結果から,RAMPSアプローチは,確立された手法に挑戦する体制における量子不純物問題研究の代替手段としての可能性を示唆している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T18:00:01Z) - Emergence of fluctuating hydrodynamics in chaotic quantum systems [47.187609203210705]
ゆらぎの流体力学をモデル化するために, マクロ揺らぎ理論 (MFT) が最近開発された。
粒子数変動の総数統計量を監視する大規模量子シミュレーションを行う。
以上の結果から,孤立量子系の大規模変動は創発的な流体力学的挙動を示すことが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-20T11:26:30Z) - Fast quantum state preparation and bath dynamics using non-Gaussian
variational ansatz and quantum optimal control [0.0]
我々は、量子多体状態の高速かつ非断熱的な準備のために、非ガウス状態に基づく変分アンサッツと量子最適制御を組み合わせる。
典型的な制御量である変動多様体からの漏れは、状態の忠実度にゆるやかな境界しか与えないことを示す。
非摂動状態における浴槽モードの時間外相関器(OTOC)の研究にアンザッツを適用した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-02T17:57:18Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-11T22:45:57Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。