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有限温度下振动耦合模型中基于 Choi 矩阵的约化动力学图:数值方法与应用

量子物理 2026-05-22 v1 化学物理

摘要

我们提出了一种用于构建和分析有限温度下复杂系统-浴模型中约化动力学图的简化实现框架。该方法论基于量子动力学的三个既定要素:用于量子通道表示的 Choi-Jamiołkowski 同构、热场(TFD)纯化热环境,以及热场-热场双重表示下结果扩张纯态的张量-列( TT )传播。通过在热场-热场双重希尔伯特空间中进行单次单位传播,并通过 Choi-Jamiołkowski 同构将其表示为矩阵形式,获得约化图。TFD 进化在 TT 表示下实现,使得高维纯化热态的有效传播成为可能。我们以具有特定结构谱密度的 Fenna-Matthews-Olson 复合物中光子传递为例,离散化的玻色环境代表了受局部化结构影响的能级。得到的图用于分析去相干、松弛及有限记忆效应,并评估向有效时局描述的交叉。该方法为计算约化传播器并将其后处理为记忆核、传递张量和有效动力学速率描述提供了通用途径,适用于复杂分子系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.22459,
  title  = {Reduced Dynamical Maps in Finite Temperature Vibronic Coupling Models via Choi Matrices: Numerical Methods and Applications},
  author = {Raffaele Borrelli and Hideaki Takahashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22459},
  year   = {2026}
}

备注

The following article has been accepted by Journal of Chemical Physics. After it is published, it will be found at https://pubs.aip.org/aip/jcp