論文の概要: Initial value formulation of a quantum damped harmonic oscillator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.04829v2
- Date: Mon, 6 May 2024 18:44:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-08 20:42:53.454612
- Title: Initial value formulation of a quantum damped harmonic oscillator
- Title（参考訳）: 量子減衰高調波発振器の初期値定式化
- Authors: Nishant Agarwal, Yi-Zen Chu,
- Abstract要約: 本研究では,量子減衰型高調波発振器の初期状態依存性,デコヒーレンス,熱化について検討する。
この力学は、純度について物理的結果を得るためには、消滅しない雑音項を含む必要がある。
また, 時間非局所散逸も考慮し, 特定の散逸カーネルの選択に対して, ゆらぎ散逸関係が満足していることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18416014644193066
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The in-in formalism and its influence functional generalization are widely used to describe the out-of-equilibrium dynamics of unitary and open quantum systems, respectively. In this paper, we build on these techniques to develop an effective theory of a quantum damped harmonic oscillator and use it to study initial state-dependence, decoherence, and thermalization. We first consider a Gaussian initial state and quadratic influence functional and obtain general equations for the Green's functions of the oscillator. We solve the equations in the specific case of time-local dissipation and use the resulting Green's functions to obtain the purity and unequal-time two-point correlations of the oscillator. We find that the dynamics must include a non-vanishing noise term to yield physical results for the purity and that the oscillator decoheres in time such that the late-time density operator is thermal. We show that the frequency spectrum or unequal-time correlations can, however, distinguish between the damped oscillator and an isolated oscillator in thermal equilibrium, and obtain a generalized fluctuation-dissipation relation for the damped oscillator. We briefly consider time-nonlocal dissipation as well, to show that the fluctuation-dissipation relation is satisfied for a specific choice of dissipation kernels. Lastly, we develop a double in-out path integral approach to go beyond Gaussian initial states and show that our equal-time results for time-local dissipation are in fact non-perturbative in the initial state.
- Abstract（参考訳）: イン・イン・フォーマリズムとその影響する汎化は、それぞれユニタリおよびオープン量子系の平衡外力学を記述するために広く用いられている。
本稿では,これらの手法を用いて量子減衰型高調波発振器の有効理論を開発し,それを用いて初期状態依存性,脱コヒーレンス,熱化の研究を行う。
まず、ガウスの初期状態と二次的影響関数を考え、発振器のグリーン関数の一般方程式を得る。
時間局所散逸の特定の場合の方程式を解き、結果のグリーン関数を用いて振動子の純度と不等時二点相関を求める。
非線形雑音項は、純度について物理的な結果を得るために必要であり、発振器は、深夜密度演算子が熱的であるように、時間的にデコヒーレントである。
しかし, 周波数スペクトルや不等時相関は, 減衰振動子と孤立振動子とを熱平衡で区別し, 減衰振動子に対する一般化されたゆらぎ・消散関係が得られることを示す。
また, 時間非局所散逸も考慮し, 特定の散逸カーネルの選択に対して, ゆらぎ散逸関係が満足していることを示す。
最後に、ガウスの初期状態を超える二重入射経路積分法を開発し、時間局所散逸に対する我々の等時結果が実際に初期状態において非摂動的であることを示す。
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