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非单元性最大化开放量子动力学的解谱方法

量子物理 2025-02-12 v2

摘要

开放系统中许多体量子态的动力学通常通过将密度矩阵解谱为纯态轨迹来进行数值模拟。在本工作中,我们引入一种新的解谱策略,能够自适应地最小化轨迹态平均纠缠。这使得使用矩阵乘积分解对轨迹进行更高效的经典表示成为可能。我们新方法称为非单元性最大化解谱(NUMU)。其核心思想是,通过自适应最大化一组 Kraus 算子平均非单元性,实现更高效的轨迹纠缠消除。 compared to other adaptive entanglement lowering algorithms, NUMU 计算开销较小。我们展示了其在大规模随机量子电路仿真中的实用性。NUMU 降低了实际计算的运行时间,同时也为量子动力学的经典可模拟性提供了新见解。我们指出,对于本文所考察的量子电路,解谱方法远不如完整的矩阵乘积密度算子仿真高效,这表明仍存在寻找更高级自适应解谱方案的广阔潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.11690,
  title  = {Non-unitarity maximizing unraveling of open quantum dynamics},
  author = {Ruben Daraban and Fabrizio Salas-Ramírez and Johannes Schachenmayer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11690},
  year   = {2025}
}

备注

24+10 pages, 12 figures, LaTeX; includes minor improvements, typo corrections, and additional references