論文の概要: Stochastic quantum trajectories demonstrate the Quantum Zeno Effect in
an open spin system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10626v1
- Date: Wed, 21 Sep 2022 19:46:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 20:28:21.881204
- Title: Stochastic quantum trajectories demonstrate the Quantum Zeno Effect in
an open spin system
- Title(参考訳): 確率的量子軌道は開スピン系における量子ゼノ効果を示す
- Authors: Sophia M. Walls, Julien M. Schachter, Haocheng Qian and Ian J. Ford
- Abstract要約: スピン1/2,スピン1,スピン3/2の開量子系における量子ゼノ効果について検討する。
システムは可観測体の連続的な測定を行うように設計された環境と相互作用し、対応する作用素の固有状態の1つにラビアルを駆動する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the Quantum Zeno Effect in spin 1/2, spin 1 and spin 3/2 open
quantum systems undergoing Rabi oscillations. The systems interact with an
environment designed to perform continuous measurements of an observable,
driving the systems stochastically towards one of the eigenstates of the
corresponding operator. The system-environment coupling constant represents the
strength of the measurement. Stochastic quantum trajectories are generated by
unravelling a Markovian Lindblad master equation using the quantum state
diffusion formalism. This is regarded as a better representation of system
behaviour than consideration of the averaged evolution since the latter can
mask the effect of measurement. Complete positivity is maintained and thus the
trajectories can be considered as physically meaningful. Increasing the
measurement strength leads to greater dwell by the system in the vicinity of
the eigenstates of the measured observable and lengthens the time taken by the
system to return to that eigenstate, thus demonstrating the Quantum Zeno
Effect. For very strong measurement, the Rabi oscillations develop into
randomly occurring near-instantaneous jumps between eigenstates. The stochastic
measurement dynamics compete with the intrinsic, deterministic quantum dynamics
of the system, each attempting to drive the system in the Hilbert space in
different ways. As such, the trajectories followed by the quantum system are
heavily dependent on the measurement strength which other than slowing down and
adding noise to the Rabi oscillations, changes the paths taken in spin phase
space from a circular precession into elaborate figures-of-eight.
- Abstract(参考訳): スピン1/2,スピン1,スピン3/2の開量子系においてラビ振動を受ける量子ゼノ効果を調べる。
システムは可観測体の連続的な測定を行うように設計された環境と相互作用し、対応する作用素の固有状態の1つに確率的にシステムを駆動する。
システム環境結合定数は測定の強さを表す。
確率的量子軌道は、量子状態拡散形式(英語版)(quantum state diffusion formalism)を用いてマルコフのリンドブラッドマスター方程式を解いて生成される。
これは、後者が測定の効果を隠蔽できるため、平均的な進化を考えるよりもシステム行動のより良い表現と見なされている。
完全な肯定性は維持され、従って軌道は物理的意味を持つと見なすことができる。
測定強度の増大は、測定された観測可能な固有状態の近傍にある系によってより膨らみ、その固有状態に戻るために系が要する時間を延長し、量子ゼノ効果を示す。
非常に強い測定のために、ラビ振動は固有状態間のランダムに瞬時に発生するジャンプに発展する。
確率的測定ダイナミクスは、システムの内在的で決定論的量子力学と競合し、それぞれ異なる方法でヒルベルト空間内の系を駆動しようとする。
そのため、量子系に続く軌道は、ラビ振動の減速とノイズ付加以外の測定強度に大きく依存し、スピン位相空間で取られた経路を円周偏差から精巧な8の図形に変化させる。
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