論文の概要: Towards reconciliation of completely positive open system dynamics with
the equilibration postulate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.00643v1
- Date: Fri, 1 Apr 2022 18:05:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 02:29:29.273078
- Title: Towards reconciliation of completely positive open system dynamics with
the equilibration postulate
- Title（参考訳）: 平衡仮定による完全正の開系力学の調和に向けて
- Authors: Marcin {\L}obejko, Marek Winczewski, Gerardo Su\'arez, Robert Alicki,
Micha{\l} Horodecki
- Abstract要約: 任意の開系に対する適切な熱平衡状態の一般形式を提供する。
この解はブロッホ・レッドフィールド方程式に対する平均力ハミルトニアンと一致することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09545101073027092
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Almost every quantum system interacts with a large environment, so the exact
quantum mechanical description of its evolution is impossible. One has to
resort to approximate description, usually in the form of a master equation.
There are at least two basic requirements for such a description: first, it
should preserve the positivity of probabilities; second, it should correctly
describe the equilibration process for systems coupled to a single thermal
bath. Existing two widespread descriptions of evolution fail to satisfy at
least one of those conditions. The so-called Davies master equation, while
preserving the positivity of probabilities, fails to describe thermalization
properly. On the other hand, the Bloch-Redfield master equation violates the
first condition, but it correctly describes equilibration, at least for
off-diagonal elements for several important scenarios. However, is it possible
to have a description of open system dynamics that would share both features?
In this paper, we partially resolve this problem in the weak-coupling limit:
(i) We provide a general form of the proper thermal equilibrium state (the
so-called mean-force state) for an arbitrary open system. (ii) We provide the
solution for the steady-state coherences for a whole class of master equations,
and in particular, we show that the solution coincides with the mean-force
Hamiltonian for the Bloch-Redfield equation. (iii) We consider the cumulant
equation, which is explicitly completely positive, and we show that its
steady-state coherences are the same as one of the Bloch-Redfield dynamics (and
the mean-force state accordingly). (iv) We solve the correction to the diagonal
part of the stationary state for a two-level system both for the Bloch-Redfield
and cumulant equation, showing that the solution of the cumulant is very close
to the mean-force state, whereas the Bloch-Redfield differs significantly.
- Abstract（参考訳）: ほぼ全ての量子系は大きな環境と相互作用するため、その進化の正確な量子力学的記述は不可能である。
通常、マスター方程式の形で、近似的な記述に頼らなければならない。
そのような記述には少なくとも2つの基本的な要件がある: 第一に、確率の肯定性を保つこと、第二に、単一の熱浴に結合したシステムの平衡過程を正確に記述すること。
進化に関する既存の2つの広範な記述は、これらの条件の少なくとも1つを満たすことができない。
いわゆるデイビーズマスター方程式は、確率の正値性を維持しつつも、熱化を適切に記述できない。
一方、ブロッホ・レッドフィールド・マスター方程式は第一条件に違反するが、少なくともいくつかの重要なシナリオの対角要素に対する平衡を正確に記述する。
しかし、両方の機能を共有するようなオープンシステムダイナミクスの記述は可能だろうか?
本稿では,この問題を弱結合限界で部分的に解決する。
(i)任意の開放系に対する適切な熱平衡状態(いわゆる平均力状態)の一般形態を提供する。
(ii)マスター方程式のクラス全体の定常コヒーレンスに対する解を提供し、特に、この解がブロッホ・レッドフィールド方程式の平均力ハミルトニアンと一致することを示す。
(iii) 完全に正の累積方程式を考えると、その定常状態コヒーレンスがブロッホ・レッドフィールド力学の1つと同じ(従って平均-力状態)であることを示す。
(4) ブロッホ・レッドフィールドおよび累積方程式の2段階系の定常状態の対角部に対する補正は, 累積の解が平均力状態に非常に近いのに対して, ブロッホ・レッドフィールドは著しく異なることを示す。
関連論文リスト
- Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。
この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-04T20:21:16Z) - Non-equilibrium dynamics of charged dual-unitary circuits [44.99833362998488]
平衡外量子系における対称性と絡み合いの相互作用は、現在、激しい多分野研究の中心にある。
一般二重ユニタリ回路を拡張した可解状態のクラスを導入することができることを示す。
無限の温度状態に緩和する既知の可解状態のクラスとは対照的に、これらの状態は非自明な一般化されたギブスアンサンブルの族に緩和する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-31T17:57:14Z) - Optimization of Time-Dependent Decoherence Rates and Coherent Control
for a Qutrit System [77.34726150561087]
非コヒーレント制御は、特定の制御方法で時間に応じてデコヒーレンス率を決定する。
我々は、システムの最終状態$rho(T)$と与えられたターゲット状態$rho_rmターゲットとの間のヒルベルト・シュミットの重なりを最大化する問題を考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-08T01:28:50Z) - Canonically consistent quantum master equation [68.8204255655161]
我々は、無限小弱い系-バス結合限界を超えた開量子系の状態を正しく再現する新しい量子マスター方程式を提唱した。
本手法は, 定常状態の減少に関する知識を力学に取り入れることに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-25T15:22:52Z) - Hamiltonian of mean force in the weak-coupling and high-temperature
approximations and refined quantum master equations [0.0]
平均力のハミルトンは、量子系に対する通常の標準ギブス状態の修正を記述するために広く用いられる概念である。
我々は,対応する表現の精度を数値解析し,ブロッホ・レッドフィールド方程式の精度を向上できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-01T17:43:57Z) - Renormalization in the Theory of Open Quantum Systems via the
Self-Consistency Condition [0.0]
弱相互作用型開量子系の理論における再正規化の話題について検討する。
私たちの出発点は、単一の熱浴と相互作用するオープン量子システムです。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-22T15:34:14Z) - Spectrum of localized states in fermionic chains with defect and
adiabatic charge pumping [68.8204255655161]
有限領域結合を持つ2次フェルミオン鎖の局在状態について検討する。
我々は、ハミルトニアンの摂動に対するバンド間の接続の堅牢性を分析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-20T18:44:06Z) - Non-commutative graphs based on finite-infinite system couplings:
quantum error correction for a qubit coupled to a coherent field [0.0]
有限次元量子系と無限次元系を結合した場合の誤差補正について検討する。
我々は、誤差補正部分空間上のプロジェクタである量子斜方形を見つけ、それを量子ビットとボゾン場の周波数の関数として解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-24T12:06:43Z) - Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum
algorithms [105.54048699217668]
変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。
ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。
この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z) - Matrix Product Density Operators: Renormalization Fixed Points and Boundary Theories [0.0]
スピン鎖内の行列積状態と密度作用素を生成するテンソルを考える。
純粋な状態に対しては、2005年にF. Verstraeteらによって導入された再正規化手順を改訂する。
混合状態に対しては、再正規化固定点の概念を導入し、対応するテンソルを特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2016-06-02T10:20:42Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。