論文の概要: Prethermalization of quantum systems interacting with non-equilibrium environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.07437v2
• Date: Mon, 7 Sep 2020 15:44:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 03:25:05.737024
• Title: Prethermalization of quantum systems interacting with non-equilibrium environments
• Title（参考訳）: 非平衡環境と相互作用する量子系の予熱
• Authors: Andreu Angl\'es-Castillo, Mari Carmen Ba\~nuls, Armando P\'erez, In\'es De Vega
• Abstract要約: 本研究では,第1熱貯留層に結合した2レベル系を,異なる温度で第2熱風呂に対向させる方法を検討した。 系が最初に熱平衡に近づいた遷移現象である予熱を観測する。 この場合、系内のエネルギー電流は過渡的な特徴を示し、システムが最終的に非平衡定常状態に達する前に方向を切り替えることもできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The usual paradigm of open quantum systems falls short when the environment is actually coupled to additional fields or components that drive it out of equilibrium. Here we explore the simplest such scenario, by considering a two level system coupled to a first thermal reservoir that in turn couples to a second thermal bath at a different temperature. We derive a master equation description for the system and show that, in this situation, the dynamics can be especially rich. In particular, we observe prethermalization, a transitory phenomenon in which the system initially approaches thermal equilibrium with respect to the first reservoir, but after a longer time converges to the thermal state dictated by the temperature of the second environment. Using analytical arguments and numerical simulations, we analyze the occurrence of this phenomenon, and how it depends on temperatures and coupling strengths. The phenomenology gets even richer if the system is placed between two such non-equilibrium environments. In this case, the energy current through the system may exhibit transient features and even switch direction, before the system eventually reaches a non-equilibrium steady state.
• Abstract（参考訳）: 開量子システムの通常のパラダイムは、環境が実際に均衡から追い出す追加のフィールドやコンポーネントに結合されているとき、不足する。 そこで本研究では, 温度の異なる第2の熱浴に結合する第1熱貯水池に結合した2段階のシステムについて考察する。 我々は、システムの主方程式記述を導出し、この状況において、特に動力学が豊かであることを示す。 特に,系が最初に第1貯水池に対して熱平衡に近づいた遷移現象である予熱現象を観測するが,長い時間経過すると,第2環境の温度によって予測される熱状態に収束する。 解析的議論と数値シミュレーションを用いて、この現象の発生と、それが温度と結合強度に依存するかを分析する。 現象論は、系が2つの非平衡環境の間に置かれるとさらに豊かになる。 この場合、系内のエネルギー電流は過渡的な特徴を示し、システムが最終的に非平衡定常状態に達する前に方向を切り替えることもできる。

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