論文の概要: Geometric phases acquired for a two-level atom coupled to fluctuating
vacuum scalar fields due to linear acceleration and circular motion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.10888v2
- Date: Tue, 16 Aug 2022 00:32:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-24 05:59:48.512735
- Title: Geometric phases acquired for a two-level atom coupled to fluctuating
vacuum scalar fields due to linear acceleration and circular motion
- Title（参考訳）: 直線加速度と円運動による変動する真空スカラー場に結合した2レベル原子の幾何位相
- Authors: Zixu Zhao, Baoyuan Yang
- Abstract要約: 本研究では, 2層原子に対して得られた幾何位相を, ゆらぎのある真空質量のスカラー場に結合させる。
初期原子状態 $theta in(0,pi)$ を考えると、線形加速度によって純粋に得られた幾何学的位相は常に円加速度の場合と等しい。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9943074894669668
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In open quantum systems, we study the geometric phases acquired for a
two-level atom coupled to a bath of fluctuating vacuum massless scalar fields
due to linear acceleration and circular motion without and with a boundary. In
free space, as we amplify acceleration, the geometric phase acquired purely due
to linear acceleration case firstly is smaller than the circular acceleration
case in the ultrarelativistic limit for the initial atomic state
$\theta\in(0,\frac{\pi}{2})\cup(\frac{\pi}{2},\pi)$, then equals to the
circular acceleration case in a certain acceleration, and finally, is larger
than the circular acceleration case. The spontaneous transition rates show a
similar feature. This result is different from the case of a bath of
fluctuating vacuum electromagnetic fields that has been studied. Considering
the initial atomic state $\theta \in(0,\pi)$, we find that the geometric phase
acquired purely due to linear acceleration always equals to the circular
acceleration case for the certain acceleration. The feature implies that, in a
certain condition, one can simulate the case of the uniformly accelerated
two-level atom by studying the properties of the two-level atom in circular
motion. Adding a reflecting boundary, we observe that a larger value of a
geometric phase can be obtained compared to the absence of a boundary. Besides,
the geometric phase fluctuates along $z$, and the maximum of geometric phase is
closer to the boundary for a larger acceleration. We also find that geometric
phases can be acquired purely due to the linear acceleration case and circular
acceleration case with $\theta \in(0,\pi)$ for a smaller $z$.
- Abstract（参考訳）: 開量子系において, 線形加速度と円運動により変動する真空質量のないスカラー場の浴に結合した2レベル原子の幾何位相について, 境界をもたずに検討した。
自由空間において、我々は加速度を増幅するので、まず線形加速度の場合によって得られる幾何学的位相は、初期原子状態 $\theta\in(0,\frac{\pi}{2})\cup(\frac{\pi}{2},\pi)$ の超相対論的極限において円加速度の場合より小さく、最終的に、ある加速度における円加速度の場合と等しい。
自発的な遷移速度は同様の特徴を示す。
この結果は、研究されている変動する真空電磁界の浴の場合とは異なる。
初期原子状態 $\theta \in(0,\pi)$ を考えると、線形加速度によって純粋に得られた幾何位相は、ある加速度に対する円加速度の場合と常に等しい。
この特徴は、ある条件下では、円運動における二段原子の性質を研究することによって、一様加速された二段原子の場合をシミュレートできることを示している。
反射境界を加えることで、境界の欠如よりも幾何位相の大きい値が得られることを観察する。
さらに、幾何学的位相は$z$に沿って変動し、幾何学的位相の最大値はより大きな加速のための境界に近い。
また、幾何学的位相は直線加速度の場合と円加速度の場合から、より小さいz$に対して$\theta \in(0,\pi)$で得ることができる。
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