論文の概要: MultiAtomLiouvilleEquationGenerator: A Mathematica package for Liouville superoperators and master equations of multilevel atomic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23591v1
• Date: Mon, 29 Dec 2025 16:43:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.581579
• Title: MultiAtomLiouvilleEquationGenerator: A Mathematica package for Liouville superoperators and master equations of multilevel atomic systems
• Title（参考訳）: MultiAtomLiouvilleEquationGenerator:Liouvilleスーパーオペレータとマルチレベル原子系のマスター方程式のためのMathematicaパッケージ
• Authors: Pablo Yanes-Thomas, Rocío Jáuregui-Renaud Santiago F. Caballero-Benítez, Daniel Sahagún Sánchez, Alejandro Kunold,
• Abstract要約: MulAtoLEGは、Liouville方程式を生成するためのオープンソースのMathematicaパッケージである。 このパッケージはアルカリ原子の複雑な遷移配置のための方程式の生成を容易にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: MulAtoLEG (Multi-Atom Liouville Equation Generator) is an open-source Mathematica package for generating Liouville superoperators and Liouville equations, specialized for multilevel atomic systems comprising an arbitrary number of atoms. This scheme is based on an extension to multilevel atomic systems, originally developed by Lehmberg [R. H. Lehmberg, Phys. Rev. A 2, 883 (1970)] as an adjoint master equation for ensembles of two-level emitters and later reformulated by Genes [M. Reitz, C. Sommer and C. Genes, PRX Quantum 3, 010201 (2022)] as a master equation. The package facilitates the generation of equations for complex transition configurations in alkali atoms. Although primarily designed for atomic systems, it can also generate the master and adjoint master equations for general Hamiltonians and Lindbladians. In addition, it includes functionalities to construct the differential equations in the dressed-state basis, where, in many cases, the non-unitary evolution operator can be determined explicitly. To maximize computational efficiency, the package leverages Mathematica's vectorization and sparse linear algebra capabilities. Since MulAtoLEG produces exact equations without approximations, the feasible system size is naturally limited by the available computational resources.
• Abstract（参考訳）: MulAtoLEG (Multi-Atom Liouville Equation Generator) は、任意の原子数からなる多層原子系に特化した、Liouvilleスーパー演算子とLiouville方程式を生成するためのオープンソースのMathematicaパッケージである。 このスキームは、Lehmberg (R. H. Lehmberg, Phys. Rev. A 2, 883 (1970)) によって、2レベルエミッターのアンサンブルの随伴マスター方程式として開発され、後に Genes (M. Reitz, C. Sommer and C. Genes, PRX Quantum 3, 010201 (2022)) によってマスター方程式として再構成された多レベル原子系への拡張に基づいている。 このパッケージはアルカリ原子の複雑な遷移配置のための方程式の生成を容易にする。 主に原子系向けに設計されたが、一般ハミルトン方程式やリンドブラディアンのマスター方程式や随伴マスター方程式を生成できる。 さらに、着飾った状態の基底で微分方程式を構成する機能を含み、多くの場合、非単項進化作用素を明示的に決定することができる。 計算効率を最大化するために、このパッケージはMathematicaのベクトル化と疎線型代数能力を利用する。 MulAtoLEGは近似のない正確な方程式を生成するため、可能なシステムサイズは利用可能な計算資源によって自然に制限される。

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