論文の概要: Quantum Thermal Transport Beyond Second Order with the Reaction
Coordinate Mapping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06165v2
- Date: Wed, 16 Mar 2022 15:42:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 09:24:13.540802
- Title: Quantum Thermal Transport Beyond Second Order with the Reaction
Coordinate Mapping
- Title（参考訳）: 反応座標マッピングによる2次を超える量子熱輸送
- Authors: Nicholas Anto-Sztrikacs, Felix Ivander and Dvira Segal
- Abstract要約: 非交換系バス演算子を用いた一般化スピンボソンモデルと3レベルラグ系の2次以上の定常熱電流について検討した。
i) 熱伝導がシステムの遷移によって媒介される系の電流であり、熱電流のスケーリングは$j_q propto lambda2$から$lambda$の最低順序までである。
- 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: Standard quantum master equation techniques such as the Redfield or Lindblad
equations are perturbative to second order in the microscopic system-reservoir
coupling parameter $\lambda$. As a result, characteristics of dissipative
systems, which are beyond second order in $\lambda$, are not captured by such
tools. Moreover, if the leading order in the studied effect is
higher-than-quadratic in $\lambda$, a second-order description fundamentally
fails, even at weak coupling. Here, using the reaction coordinate (RC) quantum
master equation framework, we are able to investigate and classify
higher-than-second order transport mechanisms. This technique, which relies on
the redefinition of the system-environment boundary, allows for the effects of
system-bath coupling to be included to high orders. We study steady-state heat
current beyond second-order in two models: The generalized spin-boson model
with non-commuting system-bath operators and a three-level ladder system. In
the latter model heat enters in one transition and it is extracted from a
different one. Crucially, we identify two transport pathways: (i) System's
current, where heat conduction is mediated by transitions in the system, with
the heat current scaling as $j_q \propto \lambda^2$ to lowest order in
$\lambda$. (ii) Inter-bath current, with the thermal baths directly exchanging
energy between them, facilitated by the bridging quantum system. To the lowest
order in $\lambda$, this current scales as $j_q \propto \lambda^4$. These
mechanisms are uncovered and examined using numerical and analytical tools. We
contend that the RC mapping brings, already at the level of the mapped
Hamiltonian, much insights on transport characteristics.
- Abstract（参考訳）: レッドフィールド方程式やリンドブラッド方程式のような標準的な量子マスター方程式は、顕微鏡システム-貯留層結合パラメータ$\lambda$の2階に摂動する。
結果として、$\lambda$の2次を超える散逸系の特徴は、そのようなツールによって捉えられなくなる。
さらに、研究した効果の先行順序が$\lambda$ において二次よりも高い場合、弱結合であっても二階記述は基本的に失敗する。
ここでは、反応座標(RC)量子マスター方程式の枠組みを用いて、高次輸送機構を研究・分類することができる。
この手法は、システム環境境界の再定義に依存しており、システムバス結合の効果を高い順序に含めることができる。
非交換系バス演算子を用いた一般化スピンボソンモデルと3レベルラグ系の2次以上の定常熱電流について検討した。
後者のモデルでは熱は1つの遷移に入り、別の遷移から抽出される。
重要なのは2つの輸送経路を特定します
(i)系では、熱伝導は系の遷移によって媒介され、熱電流のスケーリングは$j_q \propto \lambda^2$から$\lambda$となる。
(ii) 熱浴が直接エネルギー交換を行う熱間電流は、架橋量子系によって促進される。
$\lambda$の最低オーダーでは、この現在のスケールは$j_q \propto \lambda^4$になる。
これらのメカニズムは数値的および解析的手法を用いて解明・検討されている。
RCマッピングは、既に地図化されたハミルトンのレベルで、輸送特性に関する多くの洞察をもたらすと我々は主張する。
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