論文の概要: Time periodicity from randomness in quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.13402v1
• Date: Tue, 27 Apr 2021 18:02:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 06:40:47.140986
• Title: Time periodicity from randomness in quantum systems
• Title（参考訳）: 量子系におけるランダム性からの時間周期性
• Authors: Giacomo Guarnieri, Mark T. Mitchison, Archak Purkayastha, Dieter Jaksch, Berislav Bu\v{c}a, John Goold
• Abstract要約: 多くの複雑な系は非周期的な強制の下で自発的に振動することができる。 我々は、オープン量子系の繰り返し相互作用記述の中にこの挙動が現れることを示した。 具体的には、ランダムな時間における補助系との逐次結合による散逸を行う多体量子系について考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Many complex systems can spontaneously oscillate under non-periodic forcing. Such self-oscillators are commonplace in biological and technological assemblies where temporal periodicity is needed, such as the beating of a human heart or the vibration of a cello string. While self-oscillation is well understood in classical non-linear systems and their quantized counterparts, the spontaneous emergence of periodicity in quantum systems without a semi-classical limit is more elusive. Here, we show that this behavior can emerge within the repeated-interaction description of open quantum systems. Specifically, we consider a many-body quantum system that undergoes dissipation due to sequential coupling with auxiliary systems at random times. We develop dynamical symmetry conditions that guarantee an oscillatory long-time state in this setting. Our rigorous results are illustrated with specific spin models, which could be implemented in trapped-ion quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: 多くの複雑な系は非周期的強制下で自発的に振動することができる。 このような自己オシレータは、人間の心臓の鼓動やチェロ弦の振動など、一時的な周期性が必要な生物学的および技術的アセンブリに共通している。 自己振動は古典的非線形系とその量子化系でよく理解されているが、半古典的極限を持たない量子系における周期性の自発的な出現はより不可解である。 ここでは、この振る舞いがオープン量子システムの繰り返し相互作用記述の中に現れることを示す。 具体的には,ランダムな時間に補助系との逐次結合により散逸する多体量子系を考える。 この設定で振動長周期状態を保証する動的対称性条件を開発する。 我々の厳密な結果は、閉じ込められたイオン量子シミュレータで実装できる特定のスピンモデルで示される。

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