論文の概要: Simulating Non-Markovian Dynamics in Open Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02160v1
- Date: Mon, 05 Jan 2026 14:38:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:23.22607
- Title: Simulating Non-Markovian Dynamics in Open Quantum Systems
- Title（参考訳）: オープン量子系における非マルコフダイナミクスのシミュレーション
- Authors: Meng Xu, Vasilii Vadimov, J. T. Stockburger, J. Ankerhold,
- Abstract要約: 長寿命の相関効果(非マルコフ性)、システム環境のハイブリッド化、ボルン・マルコフ近似を超える精度の必要性は、特に問題となる。
これらの課題に対応するためのアプローチは、異なる分野から導入された。
我々は、異なるスキームのリンクを非常に便利に可能にし、また、さらなる進歩を触媒する統合されたフレームワークを活用している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.983792524605119
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Recent advances in quantum technologies and related experiments have created a need for highly accurate, versatile, and computationally efficient simulation techniques for the dynamics of open quantum systems. Long-lived correlation effects (non-Markovianity), system-environment hybridization, and the necessity for accuracy beyond the Born-Markov approximation form particular challenges. Approaches to meet these challenges have been introduced, originating from different fields, such as hierarchical equations of motion, Lindblad-pseudomode formulas, chain-mapping approaches, quantum Brownian motion master equations, stochastic unravelings, and refined quantum master equations. This diversity, while indicative of the field's relevance, has inadvertently led to a fragmentation that hinders cohesive advances and their effective cross-community application to current problems for complex systems. How are different approaches related to each other? What are their strengths and limitations? Here we give a systematic overview and concise discussion addressing these questions. We make use of a unified framework which very conveniently allows to link different schemes and, this way, may also catalyze further progress. In line with the state of the art, this framework is formulated not in a fully reduced space of the system but in an extended state space which in a minimal fashion includes effective reservoir modes. This in turn offers a comprehensive understanding of existing methods, elucidating their physical interpretations, interconnections, and applicability.
- Abstract（参考訳）: 量子技術と関連する実験の最近の進歩は、オープン量子系の力学に対する高度に正確で、汎用的で、計算的に効率的なシミュレーション技術の必要性を生み出している。
長寿命の相関効果(非マルコフ性)、システム環境のハイブリッド化、ボルン・マルコフ近似を超える精度の必要性は、特に問題となる。
これらの課題を満たすためのアプローチは、階層的な運動方程式、リンドブラッド・プシュードモッドの公式、チェーン・マッピング・アプローチ、量子ブラウン運動マスター方程式、確率的解法、洗練された量子マスター方程式など、様々な分野から導入された。
この多様性は、分野の関連性を示しているが、必然的に断片化を招き、複雑なシステムの現在の問題に対する結合的な進歩と効果的なクロスコミュニティの応用を妨げている。
異なるアプローチは、どのように関連していますか?
彼らの強みと限界は何ですか?
ここでは、これらの疑問に対処する体系的な概要と簡潔な議論について述べる。
我々は、異なるスキームのリンクを非常に便利に可能にし、また、さらなる進歩を触媒する統合されたフレームワークを活用している。
最先端の状況に合わせて、このフレームワークはシステムの完全に縮小された空間ではなく、最小限の方法で効果的な貯水モードを含む拡張状態空間で定式化される。
このことは、既存の手法を包括的に理解し、それらの物理的解釈、相互接続、適用性を解明する。
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