論文の概要: Long-time Dynamics of Many-body Open Quantum Systems using Quantum Generating Functions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.27237v1
- Date: Thu, 27 Aug 2026 15:21:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-28 16:30:58.459921
- Title: Long-time Dynamics of Many-body Open Quantum Systems using Quantum Generating Functions
- Title（参考訳）: 量子生成関数を用いた多体オープン量子系の長時間ダイナミクス
- Abstract要約: 我々はマルコフの量子マスター方程式によって支配されるアンサンブル平均値の力学に対して、オープン多体系に対する量子生成関数(QGF)の定式化を開発する。
提案手法は, 量子状態を明示的に変化させることなく, 高次モーメントと揺らぎ統計のダイナミクスを計算する。
我々は、積分可能な開XXZ鎖と非可積分な次近傍XXZスピン鎖の両方に適用することにより、形式主義の汎用性を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The interplay between coherent unitary evolution and environment-induced dissipation can give rise to a wide range of non-equilibrium dynamics in open quantum systems, ranging from interesting transport phenomena to dynamical phase transitions. However, accessing such long-time dynamics remains challenging for the existing methods developed for the simulation of many-body open quantum systems. We address this problem by developing a quantum generating function (QGF) formalism for open many-body systems for both ensemble-averaged dynamics governed by a Markovian quantum master equation and trajectory-resolved dynamics described by the quantum trajectory formalism, including quantum jumps, and quantum state diffusion. Our approach computes the dynamics of higher-order moments and fluctuation statistics without explicitly evolving the quantum state, thereby providing an efficient and scalable approach for investigating many-body open quantum systems. We demonstrate the versatility of the formalism by applying it to both the integrable open XXZ chain and the nonintegrable open next-nearest-neighbor XXZ spin chain, where it uncovers distinct initial state dependent long-time transport regimes. Our work establishes quantum generating functions as an efficient and scalable framework for investigating long-time dynamics in open quantum many-body systems.
- Abstract（参考訳）: コヒーレントなユニタリ進化と環境誘起散逸との相互作用は、興味深い輸送現象から動的相転移まで、オープン量子系における幅広い非平衡ダイナミクスを引き起こす。
しかし、このような長時間のダイナミクスにアクセスすることは、多体オープン量子システムのシミュレーションのために開発された既存の手法では依然として困難である。
マルコフの量子マスター方程式と、量子ジャンプを含む量子軌跡形式と量子状態拡散を含む量子軌跡形式によって記述された軌跡分解力学の両方に対して、開多体系のための量子生成関数(QGF)を開発することによって、この問題に対処する。
提案手法は,高次モーメントとゆらぎ統計のダイナミクスを量子状態を明示的に進化させることなく計算し,多体オープン量子系を探索するための効率的かつスケーラブルなアプローチを提供する。
我々は、積分可能な開 XXZ 鎖と非可積分な開 ne-nearest-neighbor XXZ スピン鎖の両方に適用することにより、形式主義の汎用性を実証する。
我々の研究は、オープン量子多体系における長時間の力学を研究するための効率的でスケーラブルなフレームワークとして量子生成関数を確立している。
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