論文の概要: Full counting statistics and coherences: fluctuation symmetry in heat
transport with the Unified quantum master equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11307v1
- Date: Wed, 21 Dec 2022 19:01:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 04:43:11.137079
- Title: Full counting statistics and coherences: fluctuation symmetry in heat
transport with the Unified quantum master equation
- Title（参考訳）: 完全数え上げ統計とコヒーレンス:統一量子マスター方程式による熱輸送の揺らぎ対称性
- Authors: Matthew Gerry, Dvira Segal
- Abstract要約: ほぼ退化レベルを持つオープン量子系によるエネルギー電流の統計について検討する。
ほぼ退化レベル間のコヒーレンスを維持することは、電流とその累積物を適切に捕捉するのに不可欠である。
- 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: Recently, a "Unified" quantum master equation was derived and shown to be of
the Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan (GKLS) form. This equation describes
the dynamics of open quantum systems in a manner that forgoes the full secular
approximation and retains the impact of coherences between eigenstates close in
energy. We implement full counting statistics with the Unified quantum master
equation to investigate the statistics of energy currents through open quantum
systems with nearly degenerate levels. We show that, in general, this equation
gives rise to dynamics that satisfy fluctuation symmetry, a sufficient
condition for the Second Law of Thermodynamics at the level of average fluxes.
For systems with nearly degenerate energy levels, such that coherences build
up, the Unified equation is simultaneously thermodynamically consistent and
more accurate than the fully Secular master equation. We exemplify our results
for a "V" system facilitating energy transport between two thermal baths at
different temperatures. We compare the statistics of steady-state heat currents
through this system as predicted by the Unified equation to those given by the
Redfield equation, which is less approximate but, in general, not
thermodynamically consistent. We also compare results to the Secular equation,
where coherences are entirely abandoned. We find that maintaining coherences
between nearly degenerate levels is essential for the properly capturing the
current and its cumulants. On the other hand, the relative fluctuations of the
heat current, which embody the thermodynamic uncertainty relation, display
inconsequential dependence on quantum coherences.
- Abstract（参考訳）: 近年、「統一」量子マスター方程式が導出され、Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan (GKLS)形式であることが示されている。
この方程式は開量子系の力学を、完全な世俗近似を保ち、エネルギーに近い固有状態間のコヒーレンスの影響を保持する方法で記述する。
我々は,全計数統計を統一量子マスター方程式を用いて実装し,準縮退準位を持つ開量子系におけるエネルギー電流の統計量について検討する。
一般に、この方程式は揺らぎの対称性を満たす動力学を生じさせ、平均フラックスのレベルでの熱力学の第2法則に十分条件を与える。
コヒーレンスを構成するようなほとんど退化したエネルギー準位を持つ系では、ユニファイド方程式は同時に熱力学的に一貫性を持ち、完全なセレキュラルマスター方程式よりも正確である。
温度の異なる2つの熱浴間でのエネルギー輸送を容易にする「V」システムの実証実験を行った。
我々は、統一方程式によって予測されるこの系における定常的な熱電流の統計をレッドフィールド方程式によって与えられるものと比較するが、概して熱力学的に整合性はない。
また、コヒーレンスが完全に放棄される世俗方程式と比較する。
ほぼ縮退レベル間のコヒーレンスを維持することは,電流とその累積物質を適切に捕獲するには不可欠である。
一方、熱力学的不確実性関係を具現化した熱電流の相対的変動は、量子コヒーレンスに不連続な依存性を示す。
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