論文の概要: Local master equations bypass the secular approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.11324v2
• Date: Thu, 29 Apr 2021 15:14:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-01 04:36:04.559512
• Title: Local master equations bypass the secular approximation
• Title（参考訳）: 局所マスター方程式は漸近近似をバイパスする
• Authors: Stefano Scali, Janet Anders, Luis A. Correa
• Abstract要約: 局所的なアプローチは、弱い相互作用を持つオープン量子系に対するグローバルなアプローチよりも信頼性が高いことを示す。 これは、GMEの基盤となる世俗近似が鍵となる力学的特徴を破壊できるためである。 すると、EPはレッドフィールド方程式に組み込まれた特徴であり、LMEやGMEよりも正確であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Master equations are a vital tool to model heat flow through nanoscale thermodynamic systems. Most practical devices are made up of interacting sub-system, and are often modelled using either local master equations (LMEs) or global master equations (GMEs). While the limiting cases in which either the LME or the GME breaks down are well understood, there exists a 'grey area' in which both equations capture steady-state heat currents reliably, but predict very different transient heat flows. In such cases, which one should we trust? Here, we show that, when it comes to dynamics, the local approach can be more reliable than the global one for weakly interacting open quantum systems. This is due to the fact that the secular approximation, which underpins the GME, can destroy key dynamical features. To illustrate this, we consider a minimal transport setup and show that its LME displays exceptional points (EPs). These singularities have been observed in a superconducting-circuit realisation of the model [1]. However, in stark contrast to experimental evidence, no EPs appear within the global approach. We then show that the EPs are a feature built into the Redfield equation, which is more accurate than the LME and the GME. Finally, we show that the local approach emerges as the weak-interaction limit of the Redfield equation, and that it entirely avoids the secular approximation.
• Abstract（参考訳）: マスター方程式はナノスケールの熱力学系を通しての熱の流れをモデル化するための重要なツールである。 ほとんどの実用的な装置は相互作用するサブシステムで構成されており、しばしば局所マスター方程式(LME)または大域マスター方程式(GME)を用いてモデル化される。 LMEまたはGMEのどちらかが故障する制限ケースはよく理解されているが、両方の方程式が安定な熱電流を確実に捕捉するが、過渡的な熱流を予測できる「グレー領域」が存在する。 そのような場合、どれを信頼すべきでしょうか。 ここでは、ダイナミクスに関して、局所的なアプローチは、弱い相互作用を持つオープン量子系のグローバルなアプローチよりも信頼性が高いことを示す。 これは、GMEの基盤となる世俗近似が鍵となる力学的特徴を破壊できるためである。 これを説明するために、最小限の輸送設備を検討し、そのLMEが例外点(EP)を表示することを示す。 これらの特異性はモデル[1]の超伝導回路で観測されている。 しかしながら、実験的な証拠とは対照的に、グローバルアプローチにはEPは現れない。 すると、EPはレッドフィールド方程式に組み込まれた特徴であり、LMEやGMEよりも正確であることを示す。 最後に、局所的なアプローチがレッドフィールド方程式の弱い相互作用極限として現れることを示し、それは世俗近似を完全に避けることを示した。

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