論文の概要: Quasiparticles of Decoherence Processes in Open Quantum Many-Body
Systems: Incoherentons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.14991v2
- Date: Fri, 22 Dec 2023 07:06:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-25 19:06:55.812674
- Title: Quasiparticles of Decoherence Processes in Open Quantum Many-Body
Systems: Incoherentons
- Title（参考訳）: 開量子多体系におけるデコヒーレンス過程の準粒子:インコヒーレントン
- Authors: Taiki Haga, Masaya Nakagawa, Ryusuke Hamazaki, Masahito Ueda
- Abstract要約: ヒッヘルト非認識準粒子(インコヒーレント粒子)は、リウヴィリア超作用素の固有モデムにおけるコヒーレント-非コヒーレント遷移を記述する。
我々は、デファス化を受ける格子ボソンモデルにおけるインコヒーレントの存在を示し、インコヒーレントが分解されたときに量子コヒーレンスギャップが閉じることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.329456268842227
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The relaxation dynamics of an open quantum system is determined by the
competition between the coherent Hamiltonian dynamics of a system and the
dissipative dynamics due to interactions with environments. It is therefore of
fundamental interest to understand the transition from the coherent to
incoherent regimes. We find that hitherto unrecognized quasiparticles --
incoherentons -- describe this coherent-to-incoherent transition in eigenmodes
of a Liouvillian superoperator that governs the dynamics of an open quantum
many-body system. Here, an incoherenton is defined as an interchain bound state
in an auxiliary ladder system that represents the density matrix of a system.
The Liouvillian eigenmodes are classified into groups with different decay
rates that reflect the number of incoherentons involved therein. We also
introduce a spectral gap -- quantum coherence gap -- that separates the
different groups of eigenmodes. We demonstrate the existence of incoherentons
in a lattice boson model subject to dephasing, and show that the quantum
coherence gap closes when incoherentons are deconfined, which signals a
dynamical transition from incoherent relaxation with exponential decay to
coherent oscillatory relaxation. Furthermore, we discuss how the decoherence
dynamics of quantum many-body systems can be understood in terms of the
generation, localization, and diffusion of incoherentons.
- Abstract（参考訳）: 開量子系の緩和ダイナミクスは、系のコヒーレントハミルトン力学と環境との相互作用による散逸力学との競合によって決定される。
したがって、コヒーレント体制から非コヒーレント体制への移行を理解することは基本的な関心事である。
ヒッヘルト非認識準粒子(インコヒーレントン)は、開量子多体系の力学を支配するリウヴィリア超作用素の固有モデムにおけるコヒーレント-非コヒーレント遷移を記述する。
ここで、インコヒーレントンは、系の密度行列を表す補助ラダー系において、鎖間結合状態として定義される。
リウヴィリアン固有モードは、関連するインコヒーレントンの数を反映する異なる減衰率を持つ群に分類される。
また、固有モードの異なるグループを分離するスペクトルギャップ(量子コヒーレンスギャップ)も導入します。
我々は, 劣化を受ける格子ボソンモデルにおけるインコヒーレントンの存在を実証し, インコヒーレントンが分解されると量子コヒーレンスギャップが閉じることを示し, 指数的崩壊による非コヒーレント緩和からコヒーレント振動緩和への動的遷移を示す。
さらに, 量子多体系のデコヒーレンスダイナミクスが, インコヒーレントンの生成, 局在, 拡散の観点でどのように理解できるかを考察する。
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