論文の概要: Reusable selected-time channels for quantum simulation of non-Markovian dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.13456v1
- Date: Fri, 11 Sep 2026 19:19:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-16 07:15:05.328623
- Title: Reusable selected-time channels for quantum simulation of non-Markovian dynamics
- Title（参考訳）: 非マルコフ力学の量子シミュレーションのための再利用可能な選択時間チャネル
- Abstract要約: 非マルコフ量子状態拡散は、開系力学の微視的な軌道記述を提供する。
本研究では,QSDプロパゲータを入射非依存のKrausチャネルに変換し,固定浴調製と選択した進化時間を実現する構成的フレームワークを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Non-Markovian quantum-state diffusion (QSD) provides a microscopic trajectory description of open-system dynamics, but trajectories associated with a chosen initial state are not directly reusable as quantum channels. We develop a constructive framework that converts the QSD propagator into an input-independent Kraus channel for a fixed bath preparation and a selected evolution time. The construction incorporates reservoir memory through a finite-mode approximation of the bath covariance and yields a deterministic channel representation that can be compressed for approximate implementation with a system-ancilla circuit. For the qubit systems considered here, the construction closes exactly in vacuum and extends systematically to finite temperatures. Two-qubit examples with structured reservoirs validate the vacuum channel construction, illustrate its finite-temperature extension for a chosen initial state, and show that the complexity of the reservoir description can differ substantially from the ancilla space required for quantum realization. The framework therefore establishes a direct bridge from microscopic reservoir memory to reusable non-Markovian quantum simulation and provides a foundation for optimized hardware implementations and extensions to larger systems and multitime dynamics.
- Abstract（参考訳）: 非マルコフ量子状態拡散(英語版)(QSD)は、開系力学の微視的な軌跡記述を提供するが、選択された初期状態に関連する軌跡は量子チャネルとして直接再利用可能なものではない。
本研究では,QSDプロパゲータを入射非依存のKrausチャネルに変換し,固定浴調製と選択した進化時間を実現する構成的フレームワークを開発する。
この構成は、バス共分散の有限モード近似を通して貯留メモリを組み込み、システムアンシラ回路による近似実装のために圧縮可能な決定論的チャネル表現を生成する。
ここで考慮された量子ビット系では、構成は真空で完全に閉じ、体系的に有限温度まで拡張される。
構造化された貯水池を持つ2量子ビットの例は、真空チャネルの構造を検証し、選択された初期状態に対する有限温度拡張を図示し、貯水池の記述の複雑さが量子化に必要なアシラ空間と大きく異なることを示す。
したがって、このフレームワークは、顕微鏡記憶から再利用可能な非マルコフ量子シミュレーションへの直接ブリッジを確立し、大規模システムへの最適化されたハードウェア実装と拡張とマルチタイムダイナミクスの基盤を提供する。
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