論文の概要: Second quantization of open quantum systems in Liouville space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.14234v1
• Date: Thu, 28 Jul 2022 17:10:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 05:02:24.424012
• Title: Second quantization of open quantum systems in Liouville space
• Title（参考訳）: リウヴィル空間における開量子系の第二量子化
• Authors: V. Sukharnikov, S. Chuchurka, A. Benediktovitch, N. Rohringer
• Abstract要約: 開量子系を扱うために、リウヴィル空間における第二量子化に基づく一般的な理論的枠組みを提案する。 量子状態の離散集合を特徴とする固定数の量子エミッタのアンサンブルを考える。 開量子系のボゾン場への結合を導入し、特に、集合放出現象を再考する。
• 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: We present a general theoretical framework based on second quantization in Liouville space to treat open quantum systems. We consider an ensemble of a fixed number of quantum emitters characterized by a discrete set of quantum states. Imposing permutation symmetry on the system substantially reduces the size of its Liouville space, i.e. from exponential to polynomial scaling with the number of emitters. Performing second quantization directly in the Liouville space gives rise to an occupation-number basis for density matrices and bosonic superoperators. A non-relativistic system of $N$ identical particles characterized by $M$ quantum states is shown to be equivalent to $M^2$ harmonic oscillators exchanging $N$ excitations. A coupling of the open quantum system to bosonic fields is introduced, and, as a particular example, collective emission phenomena are revisited.
• Abstract（参考訳）: 開量子系を扱うために、リウヴィル空間における第二量子化に基づく一般的な理論的枠組みを提案する。 量子状態の離散集合を特徴とする固定数の量子エミッタのアンサンブルを考える。 系に置換対称性を課すことで、リウヴィル空間のサイズ、すなわち指数関数から多項式スケーリングをエミッターの数で実質的に減少させる。 リウヴィル空間で直接第二量子化を行うと、密度行列とボソニック超作用素の職業数基底が得られる。 M$量子状態によって特徴づけられる$N$同一粒子の非相対論的系は、$N$励起を交換する$M^2$調和振動子と等価である。 開量子系のボソニック場への結合が紹介され、特に集団放出現象が再訪される。

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