論文の概要: Weak and ultrastrong coupling limits of the quantum mean force Gibbs
state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.12606v2
- Date: Fri, 24 Dec 2021 14:12:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 09:01:46.993908
- Title: Weak and ultrastrong coupling limits of the quantum mean force Gibbs
state
- Title（参考訳）: 量子平均力ギブス状態の弱および超強結合限界
- Authors: J. D. Cresser, J. Anders
- Abstract要約: システムと環境の間の非無視的な相互作用は、変化した状態を引き起こす可能性がある。
我々は、ボソニック貯水池と相互作用する任意の系に対して有効な、この平均力ギブス状態の式を導出する。
その結果、強結合状態におけるコヒーレンスの存在に光を当て、ナノスケール熱力学研究の鍵となるツールを提供した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Gibbs state is widely taken to be the equilibrium state of a system in
contact with an environment at temperature $T$. However, non-negligible
interactions between system and environment can give rise to an altered state.
Here we derive general expressions for this mean force Gibbs state, valid for
any system that interacts with a bosonic reservoir. First, we derive the state
in the weak coupling limit and find that, in general, it maintains coherences
with respect to the bare system Hamiltonian. Second, we develop a new expansion
method suited to investigate the ultrastrong coupling regime. This allows us to
derive the explicit form for the mean force Gibbs state, and we find that it
becomes diagonal in the basis set by the system-reservoir interaction instead
of the system Hamiltonian. Several examples are discussed including a single
qubit, a three-level V-system and two coupled qubits all interacting with
bosonic reservoirs. The results shed light on the presence of coherences in the
strong coupling regime, and provide key tools for nanoscale thermodynamics
investigations.
- Abstract（参考訳）: ギブス状態は、温度$T$の環境と接触する系の平衡状態であると考えられている。
しかし、システムと環境の間の不要な相互作用は、状態が変化する可能性がある。
ここで、この平均力ギブス状態の一般的な表現を導出し、ボソニック貯水池と相互作用するシステムにおいて有効である。
まず、弱結合極限の状態を導出し、一般に、素系ハミルトニアンに関してコヒーレンスを維持することを見つける。
第2に,超強結合構造の研究に適した新しい拡張法を開発した。
これにより、平均力ギブス状態の明示的な形式を導出することができ、ハミルトニアン系の代わりにシステム-貯留相互作用によって設定された対角線となる。
1つの量子ビット、3レベルのv-システム、2つの結合量子ビットは全てボソニック貯水池と相互作用する。
その結果、強結合状態におけるコヒーレンスの存在に光を当て、ナノスケール熱力学研究の鍵となるツールを提供した。
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