論文の概要: Perturbative Steady States of Completely Positive Quantum Master Equations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03108v3
• Date: Tue, 22 Nov 2022 00:27:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 07:17:40.417324
• Title: Perturbative Steady States of Completely Positive Quantum Master Equations
• Title（参考訳）: 完全正の量子マスター方程式の摂動定常状態
• Authors: Jae Sung Lee and Joonhyun Yeo
• Abstract要約: 我々は、QMEの完全正の強制に必要なレッドフィールド方程式の操作が、その定常状態をMFG状態から遠ざけることを示す。 高温状態では、リンドブラディアン QMEs と MFG の定常状態は、一定の条件下でハミルトニアン系のギブス状態に還元される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.453124957097976
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The Lindblad form guarantees complete positivity of a Markovian quantum master equation (QME). However, its microscopic derivation for a quantum system weakly interacting with a thermal bath requires several approximations, which may result in inaccuracies in the QME. Recently, various Lindbladian QMEs were derived without resorting to the secular approximation from the Redfield equation which does not guarantee the complete positivity. Here we explicitly calculate, in a perturbative manner, the equilibrium steady states of these Lindbladian QMEs. We compare the results with the steady state of the Redfield equation obtained from an analytic continuation method, which coincides with the so-called mean force Gibbs (MFG) state. The MFG state is obtained by integrating out the bath degrees of freedom for the Gibbs state of the total Hamiltonian. We explicitly show that the steady states of the Lindbladian QMEs are different from the MFG state. Our results indicate that manipulations of the Redfield equation needed to enforce complete positivity of a QME drives its steady state away from the MFG state. We also find that, in the high-temperature regime, both the steady states of the Lindbladian QMEs and MFG state reduce to the same Gibbs state of a system Hamiltonian under certain conditions.
• Abstract（参考訳）: リンドブラッド形式はマルコフ量子マスター方程式 (qme) の完全正性を保証する。 しかし、熱浴と弱い相互作用を持つ量子系の微視的な導出にはいくつかの近似が必要であり、QMEの不正確な結果をもたらす可能性がある。 近年、様々なリンドブラジアンqmeが、完全正値性が保証されないレッドフィールド方程式から世俗近似を使わずに導出されている。 ここでは、これらのリンドブラディアンQMEの平衡定常状態を摂動的に明示的に計算する。 本研究では,解析継続法で得られたレッドフィールド方程式の定常状態と,いわゆる平均力ギブス(mfg)状態との比較を行った。 MFG状態は、全ハミルトニアンのギブス状態に対する自由度を積分して得られる。 我々はリンドブラディアンQMEの定常状態がMFG状態と異なることを示す。 以上の結果から,QMEの完全正の強制に必要なレッドフィールド方程式の操作は,その定常状態をMFG状態から遠ざけることが示唆された。 また, 高温環境下では, リンドブラジアンqmesの定常状態とmfg状態の両方が, 一定の条件下ではハミルトニアン系と同じギブス状態になることがわかった。

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