論文の概要: Dissipative dynamics of a particle coupled to field via internal degrees
of freedom
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.07440v1
- Date: Tue, 19 Jan 2021 03:21:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 18:19:08.020555
- Title: Dissipative dynamics of a particle coupled to field via internal degrees
of freedom
- Title（参考訳）: 内部自由度を介して場に結合した粒子の散逸ダイナミクス
- Authors: Kanupriya Sinha, Adri\'an Ezequiel Rubio L\'opez, Yi\u{g}it
Suba\c{s}{\i}
- Abstract要約: 我々は、粒子の質量の中心の非平衡散逸ダイナミクスを、内部自由度によって磁場に結合する。
我々の結果は、システムと環境の間の中間的な自由度を持つオープン量子システムに関係している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the non-equilibrium dissipative dynamics of the center of mass of a
particle coupled to a field via its internal degrees of freedom. We model the
internal and external degrees of freedom of the particle as quantum harmonic
oscillators in 1+1 D, with the internal oscillator coupled to a scalar quantum
field at the center of mass position. Such a coupling results in a nonlinear
interaction between the three pertinent degrees of freedom -- the center of
mass, internal degree of freedom, and the field. It is typically assumed that
the internal dynamics is decoupled from that of the center of mass owing to
their disparate characteristic time scales. Here we use an influence functional
approach that allows one to account for the self-consistent backaction of the
different degrees of freedom on each other, including the coupled
non-equilibrium dynamics of the internal degree of freedom and the field, and
their influence on the dissipation and noise of the center of mass. Considering
a weak nonlinear interaction term, we employ a perturbative generating
functional approach to derive a second order effective action and a
corresponding quantum Langevin equation describing the non-equilibrium dynamics
of the center of mass. We analyze the resulting dissipation and noise arising
from the field and the internal degree of freedom as a composite environment.
Furthermore, we establish a generalized fluctuation-dissipation relation for
the late-time dissipation and noise kernels. Our results are pertinent to open
quantum systems that possess intermediary degrees of freedom between system and
environment, such as in the case of optomechanical interactions.
- Abstract（参考訳）: 我々は、粒子の質量の中心の非平衡散逸ダイナミクスを、その内部自由度によって磁場に結合する。
我々は、粒子の内部および外部自由度を1+1Dの量子調和振動子としてモデル化し、内部振動子は質量位置の中心にあるスカラー量子場と結合する。
このような結合は、3つの関連する自由度、すなわち質量の中心、内部自由度、および場の間の非線形相互作用をもたらす。
典型的には、内部力学は、その異なる特性時間スケールのために質量の中心から切り離されていると仮定される。
ここでは,自由度と場の結合非平衡ダイナミクス,および質量中心の散逸や騒音に対する影響など,異なる自由度が相互に作用する自己整合的反作用を考慮できる影響関数的アプローチを用いる。
弱い非線形相互作用項を考えると、第2次実効作用を導出する摂動的関数的アプローチと、質量の中心の非平衡力学を記述する対応する量子ランゲヴィン方程式を用いる。
本研究では, 複合環境として, 現場から発生する散逸と騒音, 内部自由度を分析した。
さらに,遅延散逸と雑音核に対する一般化されたゆらぎ散逸関係を定式化する。
実験結果は,光力学的相互作用の場合など,システムと環境の間の中間自由度を有するオープン量子システムに関連している。
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