論文の概要: Multipartite correlations in quantum collision models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.02358v1
- Date: Tue, 5 Apr 2022 17:06:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-18 05:29:24.973199
- Title: Multipartite correlations in quantum collision models
- Title(参考訳): 量子衝突モデルにおける多成分相関
- Authors: Sergey N. Filippov
- Abstract要約: 標準衝突モデルにおける課題は、連続したシステム-アシラ相互作用によって引き起こされるアシラ間の量子相関を記述する方法である。
ここでは、両方の課題に対処するテンソルネットワーク形式を開発する。
初期相関アンシラの場合、システムダイナミクスのための一般的なテンソル図を構築し、メモリ-カーネルマスター方程式を導出する。
- 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: Quantum collision models have proved to be useful for a clear and concise
description of many physical phenomena in the field of open quantum systems:
thermalization, decoherence, homogenization, nonequilibrium steady state,
entanglement generation, simulation of many-body dynamics, quantum thermometry.
A challenge in the standard collision model, where the system and many ancillas
are all initially uncorrelated, is how to describe quantum correlations among
ancillas induced by successive system-ancilla interactions. Another challenge
is how to deal with initially correlated ancillas. Here we develop a tensor
network formalism to address both challenges. We show that the induced
correlations in the standard collision model are well captured by a matrix
product state (a matrix product density operator) if the colliding particles
are in pure (mixed) states. In the case of the initially correlated ancillas,
we construct a general tensor diagram for the system dynamics and derive a
memory-kernel master equation. Analyzing the perturbation series for the memory
kernel, we go beyond the recent results concerning the leading role of
two-point correlations and consider multipoint correlations (Waldenfelds
cumulants) that become relevant in the higher order stroboscopic limits. These
results open an avenue for a further analysis of memory effects in the
collisional quantum dynamics.
- Abstract(参考訳): 量子衝突モデルは、熱化、脱コヒーレンス、均質化、非平衡定常状態、絡み合い生成、多体力学のシミュレーション、量子温度測定など、オープン量子系の分野における多くの物理現象の明確かつ簡潔な記述に有用であることが証明されている。
標準衝突モデルにおいて、システムと多くのアンシラは初めは無相関であり、連続したシステム-アンシラ相互作用によって引き起こされるアンシラ間の量子相関を記述する方法が課題である。
もう一つの課題は、最初に相関したアンシラの扱い方だ。
ここでは,両課題に対処するためのテンソルネットワーク形式を構築する。
衝突モデルにおける相関関係は, 衝突粒子が純(混合)状態であれば, 行列積状態(行列積密度演算子)によってよく捉えられることを示す。
最初に相関したアンシラスの場合、システムダイナミクスのための一般的なテンソルダイアグラムを構築し、メモリカーネルマスター方程式を導出する。
メモリカーネルの摂動系列を解析した結果,2点相関の主導的役割に関する最近の結果を超えて,高次ストロボスコープ限界に関係する多点相関 (waldenfelds cumulants) を考える。
これらの結果は、衝突量子力学におけるメモリ効果のさらなる解析の道を開く。
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