論文の概要: Interferometric Approach to Open Quantum Systems and Non-Markovian Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02826v2
• Date: Tue, 30 Mar 2021 10:24:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 23:49:07.016003
• Title: Interferometric Approach to Open Quantum Systems and Non-Markovian Dynamics
• Title（参考訳）: 開量子系への干渉的アプローチと非マルコフ力学
• Authors: O. Siltanen, T. Kuusela, J. Piilo
• Abstract要約: 我々は、オープン量子系の力学と、オープン系干渉計の概念を導入する干渉とを結合する。 マッハ・ツェンダー干渉計の1つの光子を考えることで、干渉計の経路ワイド偏光の力学がいかにマルコフ的であるかを理論的に示す。 インターフェロメーターの外では、オープンシステムは異なる代替品でリッチな動的特徴を示す。
• 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: We combine the dynamics of open quantum systems with interferometry and interference introducing the concept of open system interferometer. By considering a single photon in a Mach-Zehnder interferometer, where the polarization (open system) and frequency (environment) of the photon interact, we theoretically show how inside the interferometer path-wise polarization dephasing dynamics is Markovian while the joint dynamics displays non-Markovian features. Outside the interferometer and due to interference, the open system displays rich dynamical features with distinct alternatives: Only one path displaying non-Markovian memory effects, both paths individually displaying them, or no memory effects appearing at all. Our results also illustrate that measuring the photon's path can either create or destroy non-Markovian memory effects depending on whether the measurement takes place in or outside the interferometer. Moreover, the scheme allows to probe the optical path difference inside the interferometer by studying non-Markovianity outside the interferometer. With our framework and interference, it is also possible to introduce dissipative features for the open system dynamics even though the system-environment interaction itself contains only dephasing. In general, the results open so far unexplored avenues to control open system dynamics and for fundamental studies of quantum physics.
• Abstract（参考訳）: 我々は,オープンシステム干渉計の概念を導入して,オープン量子システムのダイナミクスと干渉とを組み合わせる。 光子の偏光(開放系)と周波数(環境)が相互作用するマッハ・ツェンダー干渉計の単一光子を考えることにより、干渉計の経路方向偏光の運動がマルコフ的であり、関節力学が非マルコフ的特徴を示すことを示す。 干渉計の外側と干渉のため、オープンシステムは、非マルコフ的メモリ効果を表示する1つのパスのみ、それらを個別に表示する2つのパス、あるいは全く現れないという、異なる選択肢を持つリッチな動的特徴を表示する。 また,光子経路の測定は,干渉計内外で行われるかによって,非マルコフ記憶効果を発生または破壊することができることを示した。 さらに、干渉計の外側の非マルコビアン性を調べることで干渉計内部の光路差を調べることができる。 この枠組みと干渉により,システムと環境の相互作用自体が誇張のみを含むとしても,オープンシステムダイナミクスに散逸的な特徴を導入することが可能となる。 一般に、実験結果は、オープン・システム・ダイナミクスの制御や量子物理学の基礎研究のための未研究の道である。

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