論文の概要: Fluctuation-Dissipation Relation for a Quantum Brownian Oscillator in a
Parametrically Squeezed Thermal Field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13343v2
- Date: Tue, 4 Jan 2022 03:20:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-20 17:12:22.975465
- Title: Fluctuation-Dissipation Relation for a Quantum Brownian Oscillator in a
Parametrically Squeezed Thermal Field
- Title（参考訳）: パラメトリック閉熱場における量子ブラウン振動子のゆらぎ-散逸関係
- Authors: Jen-Tsung Hsiang and Bei-Lok Hu
- Abstract要約: 我々は、量子ブラウン振動子の非平衡進化を研究し、調和原子やウンルー・デウィット検出器の内部自由度をモデル化する。
最近ではFDRの存在を保証している均衡に近づいた。
- 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: In this paper we study the nonequilibrium evolution of a quantum Brownian
oscillator, modeling the internal degree of freedom of a harmonic atom or an
Unruh-DeWitt detector, coupled to a nonequilibrium, nonstationary quantum field
and inquire whether a fluctuation-dissipation relation can exist after/if it
approaches equilibration. This is a nontrivial issue since a squeezed bath
field cannot reach equilibration and yet, as this work shows, the system
oscillator indeed can, which is a necessary condition for FDRs. We discuss
three different settings: A) The bath field essentially remains in a squeezed
thermal state throughout, whose squeeze parameter is a mode- and
time-independent constant. This situation is often encountered in quantum
optics and quantum thermodynamics. B) The field is initially in a thermal
state, but subjected to a parametric process leading to mode- and
time-dependent squeezing. This scenario is met in cosmology and dynamical
Casimir effect. The squeezing in the bath in both types of processes will
affect the oscillator's nonequilibrium evolution. We show that at late times it
approaches equilibration, which warrants the existence of an FDR. The trait of
squeezing is marked by the oscillator's effective equilibrium temperature, and
the factor in the FDR is only related to the stationary component of bath's
noise kernel. Setting C) is more subtle: A finite system-bath coupling strength
can set the oscillator in a squeezed state even the bath field is stationary
and does not engage in any parametric process. The squeezing of the system in
this case is in general time-dependent but becomes constant when the internal
dynamics is fully relaxed. We begin with comments on the broad range of
physical processes involving squeezed thermal baths and end with some remarks
on the significance of FDRs in capturing the essence of quantum backreaction in
nonequilibrium systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、量子ブラウン振動子の非平衡進化を研究し、高調波原子やunruh-dewitt検出器の内部自由度をモデル化し、非平衡非定常量子場と結合し、それが平衡に近づいた後にゆらぎ-散逸関係が存在するかどうかを問う。
これは非自明な問題であり、絞られた浴場は平衡に達することができないが、この研究が示すように、システム発振器はfdrにとって必要条件である。
a) 入浴場は基本的に、モードと時間に依存しない定数の3つの異なる熱状態のままである。
この状況は、量子光学や量子熱力学でしばしば発生する。
b) フィールドは最初、熱状態にあるが、モードと時間に依存したスクイーズにつながるパラメトリックなプロセスを受ける。
このシナリオは宇宙論と動的カシミール効果で満たされる。
どちらのプロセスでも浴槽内のスクイーズが振動子の非平衡進化に影響を及ぼす。
その結果,fdrの存在が保証される平衡に近づいたことが判明した。
スクイーズ特性は発振器の有効平衡温度によって特徴づけられ、FDRの要因はバスの雑音核の定常成分にのみ関係している。
有限の系-バス結合強度は、浴場が静止していてパラメトリックなプロセスに関わらない場合でも、振動子を絞られた状態に設定することができる。
この場合のシステムのスクイージングは一般に時間に依存しますが、内部ダイナミクスが完全に緩和されると一定になります。
熱浴を絞った幅広い物理過程に関するコメントから始まり、非平衡系における量子バックリアクションの本質を捉える上でFDRが重要であるといういくつかの意見で終わる。
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