論文の概要: Non-diagonal Lindblad master equations in quantum reservoir engineering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.04041v3
- Date: Mon, 27 Nov 2023 01:30:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 18:02:38.801826
- Title: Non-diagonal Lindblad master equations in quantum reservoir engineering
- Title（参考訳）: 量子貯水池工学における非対角リンドブラッドマスター方程式
- Authors: Diego N. Bernal-Garc\'ia, Lujun Huang, Andrey E. Miroshnichenko,
Matthew J. Woolley
- Abstract要約: ボゾン系およびフェルミオン系に対する正準変数の第1および第2モーメントに対する力学方程式の集合を示す。
提案手法は効率的であり,定常状態に対する解析解が得られる。
我々の探索は驚くべき副産物を産み出す: ボーソニック系に一般的に適用されるデュアン基準は、フェルミオン系にも等しく有効である。
- 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: Reservoir engineering has proven to be a practical approach to control open
quantum systems, preserving quantum coherence by appropriately manipulating the
reservoir and system-reservoir interactions. In this context, for systems
comprised of different parts, it is common to describe the dynamics of a
subsystem of interest by performing an adiabatic elimination of the remaining
components of the system. This procedure often leads to an effective master
equation for the subsystem that is not in the diagonal form of the
Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan master equation (here called diagonal
Lindblad form). Instead, it has a more general structure (here called
non-diagonal Lindblad form), which explicitly reveals the dissipative coupling
between the various components of the subsystem. In this work, we present a set
of dynamical equations for the first and second moments of the canonical
variables for linear Gaussian systems, bosonic and fermionic, described by
non-diagonal Lindblad master equations. Our method is efficient and allows one
to obtain analytical solutions for the steady state. We supplement our findings
with a review of covariance matrix methods, focusing on those related to the
measurement of entanglement. Notably, our exploration yields a surprising
byproduct: the Duan criterion, commonly applied to bosonic systems for
verification of entanglement, is found to be equally valid for fermionic
systems. We conclude with a practical example, where we revisit two-mode
mechanical entanglement in an optomechanical setup. Our approach, which employs
adiabatic elimination for systems governed by time-dependent Hamiltonians,
opens the door to examine physical regimes that have not been explored before.
- Abstract（参考訳）: 貯水池工学は、貯水池とシステム-保存相互作用を適切に操作することで量子コヒーレンスを保ち、オープン量子システムを制御するための実用的なアプローチであることが証明されている。
この文脈では、異なる部分からなるシステムでは、システムの残りのコンポーネントを断熱的に除去することで、関心のサブシステムのダイナミクスを記述することが一般的である。
この手順はしばしば、ゴリニ・コサコフスキ・リンドブラド・スダルシャン・マスター方程式(ここでは対角リンドブラド形式と呼ばれる)の対角形でないサブシステムに対して有効なマスター方程式をもたらす。
代わりに、より一般的な構造(ここでは非対角形リンドブラッド形式と呼ばれる)を持ち、サブシステムの様々なコンポーネント間の散逸結合を明確に示す。
本研究では,線形ガウス系,ボソニック系,フェルミオン系の正準変数の第一モーメントと第二モーメントの力学方程式の集合を非対角形リンドブラドマスター方程式で記述する。
本手法は効率的であり,定常状態の解析解を得ることができる。
本研究は,共分散行列法を考察し,絡み合いの測定に焦点をあてた。
特に、我々の探索は驚くべき副産物となる: ボーソニック系に一般的に適用されるデュアン基準は、フェルミオン系にも等しく有効である。
我々は,2モードの機械的絡み合いをオプテメカルな設定で再考する実例で結論付けた。
時間依存ハミルトニアンが支配するシステムに対して断熱的除去を行うアプローチは,これまで検討されていない物理的レジームを検証するための扉を開く。
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