論文の概要: A convenient Keldysh contour for thermodynamically consistent
perturbative and semiclassical expansions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03681v1
- Date: Fri, 7 Apr 2023 15:07:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-10 11:48:15.372178
- Title: A convenient Keldysh contour for thermodynamically consistent
perturbative and semiclassical expansions
- Title（参考訳）: 熱力学的に一貫した摂動および半古典展開に対する便利なケルディシュ輪郭
- Authors: Vasco Cavina, Sadeq S. Kadijani, Massimiliano Esposito, Thomas Schmidt
- Abstract要約: 孤立量子系における作業のためのFTは、修正されたケルディシュ輪郭の不変性として表現できることを示す。
修正された輪郭は、量子熱力学に対する摂動的および経路積分的なアプローチの出発点として用いられる。
特に、シンメトリゼーションされた輪郭を用いることで、仕事統計の文脈でケルディシュ回転を容易に一般化できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1529342790344802
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The work fluctuation theorem (FT) is a symmetry connecting the moment
generating functions (MGFs) of the work extracted in a given process and in its
time-reversed counterpart. We show that, equivalently, the FT for work in
isolated quantum systems can be expressed as an invariance property of a
modified Keldysh contour. Modified contours can be used as starting points of
perturbative and path integral approaches to quantum thermodynamics, as
recently pointed out in the literature. After reviewing the derivation of the
contour-based perturbation theory, we use the symmetry of the modified contour
to show that the theory satisfies the FT at every order. Furthermore, we extend
textbook diagrammatic techniques to the computation of work MGFs, showing that
the contributions of the different Feynman diagrams can be added to obtain a
general expression of the work statistics in terms of a sum of independent
rescaled Poisson processes. In this context, the FT takes the form of a
detailed balance condition linking every Feynman diagram with its time-reversed
variant. In the second part, we study path integral approaches to the
calculation of the MGF, and discuss how the arbitrariness in the choice of the
contour impacts the final form of the path integral action. In particular, we
show how using a symmetrized contour makes it possible to easily generalize the
Keldysh rotation in the context of work statistics, a procedure paving the way
to a semiclassical expansion of the work MGF. Furthermore, we use our results
to discuss a generalization of the detailed balance conditions at the level of
the quantum trajectories.
- Abstract（参考訳）: ワークゆらぎ定理 (ft) は、与えられたプロセスで抽出されたワークのモーメント生成関数 (mgfs) と時間反転関数の間の対称性である。
同様に、孤立量子系で働くためのFTは、修正されたケルディシュ輪郭の不変性として表現できることを示す。
修正された輪郭は、近年文献で指摘されているように、量子熱力学に対する摂動的および経路積分アプローチの出発点として用いられる。
輪郭に基づく摂動理論の導出を考察した後、修正輪郭の対称性を用いて、この理論がすべての順序でftを満たすことを示す。
さらに,本手法を作業 mgfs の計算に拡張し,独立した再スケールポアソン過程の和という観点から作業統計の一般的な表現を得るために,異なるファインマン図の寄与を追加できることを示した。
この文脈において、FTは、すべてのファインマン図形と時間反転多様体をリンクする詳細なバランス条件の形式を取る。
第2部では, MGFの計算に対する経路積分法について検討し, 輪郭選択における任意性が経路積分作用の最終形態に与える影響について考察する。
特に、シンメトリゼーションされた輪郭を用いることで、作業統計学の文脈でケルディシュ回転を容易に一般化できることを示し、作業 MGF の半古典的展開への道を切り開く手順を示す。
さらに、この結果を用いて、量子軌道のレベルでの詳細なバランス条件の一般化について議論する。
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