論文の概要: Process tensor simulations of non-Markovian open quantum systems with large uncoupled subspaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05035v1
• Date: Sun, 04 Oct 2026 08:03:58 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-06 21:41:49.055798
• Title: Process tensor simulations of non-Markovian open quantum systems with large uncoupled subspaces
• Title（参考訳）: 大きな未結合部分空間を持つ非マルコフ開量子系のプロセステンソルシミュレーション
• Abstract要約: PT-MPO法は, システム状態のいくつかと環境が混在する場合に, 効率よく利用できることを示す。 これらの手法は,数百の状態を持つシステムの効率的なシミュレーションを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Process tensors in matrix product operator representation (PT-MPOs) are a powerful tool to calculate the temporal evolution and multi-time correlations of open quantum systems. While much progress has been made in making the calculation of process tensors for larger system dimensions possible, the numerical cost of the subsequent propagation of the system typically scales as $\mathcal{O}(d^6)$, which renders PT-MPO methods prohibitively expensive for system dimensions above several dozens. Here, we show how PT-MPO methods can be used efficiently when only some of the system states couple to the environment, and how combination with a Taylor expansion method allows for a reduction of the numerical complexity down to $\mathcal{O}(d^3)$. We show that these methods enable efficient simulations of systems with several hundreds of states. This is particularly relevant for solid-state cavity-QED systems with multiple modes, or when calculating frequency-filtered correlation functions by coupling sensor systems to the system of interest.
• Abstract（参考訳）: 行列積演算子表現(PT-MPOs)におけるプロセステンソルは、オープン量子系の時間的進化とマルチタイム相関を計算する強力なツールである。 より大きなシステム次元のプロセステンソルの計算には多くの進歩があったが、その後のシステムの伝播の数値コストは、通常$\mathcal{O}(d^6)$とスケールする。 ここでは, PT-MPO法が環境に適合する場合に有効であることを示すとともに,Taylor拡張法と組み合わせることで, 数値複雑性を$\mathcal{O}(d^3)$に下げることができることを示す。 これらの手法は,数百の状態を持つシステムの効率的なシミュレーションを可能にする。 これは、複数のモードを持つ固体キャビティ-QEDシステムや、センサシステムと興味のあるシステムとの結合による周波数フィルタ相関関数の計算に特に関係している。

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