論文の概要: Conditional wave theory of environmental interactions with a quantum particle

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.00248v1
• Date: Fri, 1 Oct 2021 08:04:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-12 20:05:37.006414
• Title: Conditional wave theory of environmental interactions with a quantum particle
• Title（参考訳）: 量子粒子との環境相互作用の条件波理論
• Authors: Rory van Geleuken and Andrew V. Martin
• Abstract要約: 条件波理論(CWT)を用いた量子デコヒーレンス理論の代替的定式化を提案する。 長波長で処理された環境粒子と自由粒子の衝突脱コヒーレンスの古典モデルのCWTを定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present an alternative formulation of quantum decoherence theory using conditional wave theory (CWT), which was originally developed in molecular physics (also known as exact factorisation methods). We formulate a CWT of a classic model of collisional decoherence of a free particle with environmental particles treated in a long-wavelength limit. In general, the CWT equation of motion for the particle is non-linear, where the non-linearity enters via the CWT gauge fields. For Gaussian wave packets the analytic solutions of the CWT equations are in exact agreement with those from the density matrix formalism. We show that CWT gauge terms that determine the dynamics of the particle's marginal wave function are related to a Taylor series expansion of the particle's reduced density matrix. Approximate solutions to these equations lead to a linear-time approximation that reproduces the ensemble width in the limits of both short and long times, in addition to reproducing the long-term behaviour of the coherence length. With this approximation, the non-linear equation of motion for the particle's marginal wave function can be written in the form of the logarithmic Schr\"odinger equation. The CWT formalism may lead to computationally efficient calculations of quantum decoherence, since it involves working with wave-function level terms instead of evolving a density matrix via a master equation.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、元来分子物理学(正確な分解法)で開発された条件波理論(CWT)を用いた量子デコヒーレンス理論の別の定式化について述べる。 長波長で処理された環境粒子と自由粒子の衝突脱コヒーレンスの古典モデルのCWTを定式化する。 一般に、粒子の運動のCWT方程式は非線形であり、非線型性はCWTゲージ場を介して入ってくる。 ガウス波束の場合、CWT方程式の解析解は密度行列形式から得られるものと正確に一致している。 粒子の限界波動関数のダイナミクスを決定するCWTゲージ項は、粒子の減少密度行列のテイラー級数展開と関連していることを示す。 これらの方程式に対する近似解は、コヒーレンス長さの長期的挙動を再現することに加えて、短時間と長時間の両方の限界におけるアンサンブル幅を再現する線形時間近似をもたらす。 この近似により、粒子の辺波関数の非線形運動方程式は対数Schr\"odinger方程式の形で記述できる。 CWT形式は、マスター方程式を介して密度行列を進化させるのではなく、波動関数レベル項を扱うため、計算的に効率的な量子デコヒーレンスの計算につながる可能性がある。

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