論文の概要: Master equation approach to magnon relaxation and dephasing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02961v1
- Date: Wed, 7 Sep 2022 07:13:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 15:49:54.739162
- Title: Master equation approach to magnon relaxation and dephasing
- Title（参考訳）: マスター方程式によるマグノン緩和とデファスメント
- Authors: H. Y. Yuan, W. P. Sterk, Akashdeep Kamra, and Rembert A. Duine
- Abstract要約: 我々はリンドブラッド形式主義に基づくマグノンの緩和と軽蔑について研究する。
この結果は、完全な量子力学の枠組み内でのマグノンのデコヒーレンスを研究するための理論的ツールを提供する。
- 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: There has been a recent upsurge of interest in the quantum properties of
magnons for quantum information processing. An important issue is to examine
the stability of quantum states of magnons against various relaxation and
dephasing channels. Since the interaction of magnons in magnetic systems may
fall in the ultra-strong and even deep-strong coupling regimes, the relaxation
process of magnon states is quite different from the more common quantum
optical systems. Here we study the relaxation and dephasing of magnons based on
the Lindblad formalism and derive a generalized master equation that describes
the quantum dynamics of magnons. Employing this master equation, we identify
two distinct dissipation channels for squeezed magnons, i.e., the local
dissipation and collective dissipation, which play a role for both ferromagnets
and antiferromagnets. The local dissipation is caused by the independent
exchange of angular momentum between the magnonic system and the environment,
while the collective dissipation is dressed by the parametric interactions of
magnons and it enhances the quantumness and thermal stability of squeezed
magnons. Further, we show how this formalism can be applied to study the pure
dephasing of magnons caused by four-magnon scattering and magnon-phonon
interactions. Our results provide the theoretical tools to study the
decoherence of magnons within a full quantum-mechanical framework and further
benefit the use of quantum states of magnons for information processing.
- Abstract（参考訳）: 近年、量子情報処理のためのマグノンの量子特性への関心が高まっている。
重要な問題は、マグノンの様々な緩和や脱落チャネルに対する量子状態の安定性を調べることである。
磁気系におけるマグノンの相互作用は超強結合状態や深強結合状態にある可能性があるため、マグノン状態の緩和過程はより一般的な量子光学系とは全く異なる。
ここでは、リンドブラッド形式に基づくマグノンの緩和とデファスメントを研究し、マグノンの量子力学を記述する一般化されたマスター方程式を導出する。
このマスター方程式を用いて, 強磁性体と反強磁性体の両方に寄与する局所的散逸と集団散逸の2つの異なる散逸チャネルを同定した。
局所散逸はマグノン系と環境の間の角運動量の独立な交換によって引き起こされ、一方、集合散逸はマグノンのパラメトリック相互作用によって着替えられ、圧縮されたマグノンの量子性と熱安定性が向上する。
さらに, 4マグノン散乱とマグノン・フォノン相互作用によって生じるマグノンの純粋欠落を研究するために, この形式性がいかに応用できるかを示す。
本研究は, 完全量子力学的枠組みにおけるマグノンのデコヒーレンスを研究するための理論ツールを提供し, 情報処理におけるマグノンの量子状態の利用に有効であることを示す。
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