論文の概要: Anomalous diffusion in the Long-Range Haken-Strobl-Reineker model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.07744v1
- Date: Thu, 15 Dec 2022 11:52:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 15:24:23.333726
- Title: Anomalous diffusion in the Long-Range Haken-Strobl-Reineker model
- Title（参考訳）: Long-Range Haken-Strobl-Reinekerモデルにおける異常拡散
- Authors: Alberto Catalano and Francesco Mattiotti and J\'er\^ome Dubail and
David Hagenm\"uller and Fabio Franchini and Guido Pupillo
- Abstract要約: 強い嫌悪状態において、力学は長い跳躍を伴う排他的プロセスの古典的マスター方程式によって記述されることを示す。
この結果は, 寒冷イオン, Rydberg 原子および超分子色素集合体を用いた実験と直接的に関係している。
- 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 analyze the propagation of excitons in a $d$-dimensional lattice with
power-law hopping $\propto 1/r^\alpha$ in the presence of dephasing, described
by a generalized Haken-Strobl-Reineker model. We show that in the strong
dephasing (quantum Zeno) regime the dynamics is described by a classical master
equation for an exclusion process with long jumps. In this limit, we
analytically compute the spatial distribution, whose shape changes at a
critical value of the decay exponent $\alpha_{\rm cr} = (d+2)/2$. The exciton
always diffuses anomalously: a superdiffusive motion is associated to a L\'evy
stable distribution with long-range algebraic tails for $\alpha\leq\alpha_{\rm
cr}$, while for $\alpha > \alpha_{\rm cr}$ the distribution corresponds to a
surprising mixed Gaussian profile with long-range algebraic tails, leading to
the coexistence of short-range diffusion and long-range L\'evy-flights. In the
many-exciton case, we demonstrate that, starting from a domain-wall exciton
profile, algebraic tails appear in the distributions for any $\alpha$, which
affects thermalization: the longer the hopping range, the faster equilibrium is
reached. Our results are directly relevant to experiments with cold trapped
ions, Rydberg atoms and supramolecular dye aggregates. They provide a way to
realize an exclusion process with long jumps experimentally.
- Abstract（参考訳）: 一般化されたHaken-Strobl-Reinekerモデルにより記述されたデファス化の存在下で、パワー・ローホッピング$\propto 1/r^\alpha$で、$d$次元格子における励起子の伝播を解析する。
量子ゼノン(quantum zeno)理論では、この力学は、長いジャンプを持つ排他過程に対する古典的マスター方程式によって記述される。
この極限において、空間分布を解析的に計算し、その形状は崩壊指数 $\alpha_{\rm cr} = (d+2)/2$ の臨界値で変化する。
超拡散運動は、長距離代数的テールを持つl\'evy安定分布に、$\alpha\leq\alpha_{\rm cr}$ で関連し、$\alpha > \alpha_{\rm cr}$ に対して分布は、長距離代数的テールを持つ驚くべき混合ガウスプロファイルに対応し、短距離拡散と長距離l\'evy飛行の共存をもたらす。
多面体の場合、ドメインウォールエキシトンプロファイルから始めて、代数的テールが任意の$\alpha$の分布に現れることが示され、熱分解に影響を与える: ホッピング範囲が長くなるほど、より早い平衡に達する。
この結果は, 低温イオン, Rydberg原子および超分子色素集合体を用いた実験と直接的に関係している。
長いジャンプを実験的に行うための排除プロセスを実現する方法を提供する。
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