論文の概要: Liouvillian spectral snapshots: A reduced-subspace approach for time-dependent and noisy open quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40808v1
• Date: Thu, 29 Oct 2026 18:02:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-02 22:05:31.465044
• Title: Liouvillian spectral snapshots: A reduced-subspace approach for time-dependent and noisy open quantum systems
• Title（参考訳）: リウヴィリアのスペクトルスナップショット:時間依存的でノイズの多いオープン量子系に対する減部分空間アプローチ
• Abstract要約: 駆動散逸型量子デバイスは、時間依存駆動で日常的に動作し、時間相関ノイズにさらされる。 摂動がシステム固有の力学に匹敵する時間スケールで変化すると、回転波とマルコフ近似は失敗する。 本稿では,Louvillian snapshots (LSS) を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9280489659947065
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Driven-dissipative quantum devices are routinely operated with time-dependent drives and exposed to temporally correlated classical noise. When these perturbations vary on timescales comparable to the system's intrinsic dynamics, rotating-wave and Markovian approximations can fail, making effective static descriptions unreliable. As a result, accurately modeling systems in this regime often relies on simulating the full time-dependent master equation. This is particularly demanding for processes requiring long integration times, such as rare switching between metastable states, or for stochastic perturbations requiring averaging over many noise realizations. To address these challenges, we introduce Liouvillian spectral snapshots (LSS), a reduced-basis method that enables efficient simulation of such systems by projecting the master equation onto a low-dimensional subspace capturing their coarse-grained dynamics. LSS constructs this subspace by computing the slowly decaying, low-frequency eigenoperators of the Liouvillian at a few adaptively sampled perturbation values and compressing them into a common basis. This basis is built once and can be reused across noise realizations and perturbation parameters, reducing the cost of ensemble averages and parameter sweeps.
• Abstract（参考訳）: 駆動散逸型量子デバイスは、時間依存駆動で日常的に動作し、時間的に相関した古典的ノイズにさらされる。 これらの摂動がシステム固有の力学に匹敵する時間スケールで異なる場合、回転波とマルコフ近似は失敗し、効果的な静的記述は信頼できない。 結果として、この状態における正確なモデリングシステムは、しばしば時間依存のマスター方程式をシミュレートすることに依存する。 これは特に、メタスタブル状態間の稀な切り替えのような長い統合時間を必要とするプロセスや、多くのノイズ実現を平均化する必要のある確率的摂動に要求されている。 これらの課題に対処するために,Louvillian Spectraspectals (LSS) を導入し,その粗粒度を捉える低次元部分空間にマスター方程式を投影することにより,そのようなシステムの効率的なシミュレーションを可能にする。 LSS はこの部分空間を、Liouvillian の緩やかに崩壊し、低周波固有作用素をいくつかの適応的なサンプル摂動値で計算し、それらを共通の基底に圧縮することで構成する。 この基盤は一度構築され、ノイズ実現と摂動パラメータをまたいで再利用することができ、アンサンブル平均とパラメータスイープのコストを削減できる。

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