論文の概要: Hybrid quantum-classical dynamics of pure-dephasing systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04538v1
- Date: Wed, 8 Mar 2023 12:22:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 14:14:01.425910
- Title: Hybrid quantum-classical dynamics of pure-dephasing systems
- Title（参考訳）: 純粋退化系のハイブリッド量子古典力学
- Authors: Giovanni Manfredi, Antoine Rittaud, Cesare Tronci
- Abstract要約: 古典的発振器の相互作用力学と、$widehatH(q,p)=H_C(q,p)boldsymbol1+H_I(q,p)widehatsigma_z$の異なる純粋退化ハミルトニアンの量子二レベル系を考える。
- 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 consider the interaction dynamics of a classical oscillator and a quantum
two-level system for different pure-dephasing Hamiltonians of the type
$\widehat{H}(q,p)=H_C(q,p)\boldsymbol{1}+H_I(q,p)\widehat{\sigma}_z$. This type
of systems represents a severe challenge for popular hybrid quantum-classical
descriptions. For example, in the case of the Ehrenfest model, the classical
density evolution is shown to decouple entirely from the pure-dephasing quantum
dynamics. We focus on a recently proposed hybrid wave equation that is based on
Koopman's wavefunction description of classical mechanics. This model retains
quantum-classical correlations whenever a coupling potential is present. Here,
several benchmark problems are considered and the results are compared with
those arising from fully quantum dynamics. A good agreement is found for a
series of study cases involving harmonic oscillators with linear and quadratic
coupling, as well as time-varying coupling parameters. In all these cases the
classical evolution coincides exactly with the oscillator dynamics resulting
from the fully classical description. In the special case of time-independent
coupling to a classical oscillator with varying frequency, the quantum Bloch
rotation exhibits peculiar features that escape from the hybrid description. In
addition, nonlinear corrections to the harmonic Hamiltonian lead to an overall
growth of decoherence at long times, which is absent in the fully quantum
treatment.
- Abstract（参考訳）: 古典発振器と量子2レベル系の相互作用ダイナミクスを,$\widehat{h}(q,p)=h_c(q,p)\boldsymbol{1}+h_i(q,p)\widehat{\sigma}_z$の異なる純粋デファクトハミルトニアンに対して検討する。
このタイプのシステムは、一般的なハイブリッド量子古典的記述に対する厳しい挑戦を表している。
例えば、エレンフェストモデルの場合、古典密度の進化は純粋に強調される量子力学から完全に分離することが示されている。
古典力学の波動関数記述に基づく,最近提案されているハイブリッド波動方程式に着目する。
このモデルはカップリングポテンシャルが存在するたびに量子古典相関を保持する。
ここでは、いくつかのベンチマーク問題を考慮し、完全な量子力学による結果と比較する。
線形および二次結合を持つ高調波発振器と時変結合パラメータを含む一連の研究事例について良好な一致が得られた。
これらすべてのケースにおいて、古典的進化は、完全に古典的な記述から生じる振動子力学と完全に一致する。
周波数の異なる古典振動子への時間非依存結合の特別な場合、量子ブロッホ回転はハイブリッド記述から逃れる特異な特徴を示す。
さらに、高調波ハミルトニアンへの非線形補正は、完全な量子処理に存在しない長い時間におけるデコヒーレンスの全体的な成長をもたらす。
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