論文の概要: Potential renormalisation, Lamb shift and mean-force Gibbs state -- to shift or not to shift?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08941v1
• Date: Mon, 15 May 2023 18:22:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 17:32:03.916604
• Title: Potential renormalisation, Lamb shift and mean-force Gibbs state -- to shift or not to shift?
• Title（参考訳）: 潜在的な再正規化、ラムシフト、平均力ギブス状態 -- シフトするかシフトしないか?
• Authors: Luis A. Correa and Jonas Glatthard
• Abstract要約: 解析的に、ハミルトン方程式から再編成エネルギーを減らし、結果のマスター方程式からラムシフト項を抑えると、正確な定常状態と長時間のダイナミクスに優れた近似が得られることが示される。
• 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: An open system, even if coupled weakly to a bath, can experience a non-negligible potential renormalisation, quantified by the `reorganisation energy'. Often, the microscopic system-bath coupling gives rise to a counter term which adds to the bare Hamiltonian, exactly compensating for such potential distortion. On the other hand, when describing quantum dissipative dynamics with weak-coupling master equations, a number of `Lamb-shift terms' appear which, contrary to popular belief, cannot be neglected. And yet, the practice of vanishing both the counter term and Lamb-shift contributions is almost universal; and, surprisingly, it gives excellent results. In this paper we use a damped quantum harmonic oscillator to analytically show that subtracting the reorganisation energy from the Hamiltonian and then suppressing the Lamb-shift terms from the resulting master equation, does indeed yield an excellent approximation to the exact steady state and long-time dynamics. Put differently, those seemingly unjustified steps succeed at building the asymptotic mean-force Gibbs state -- or rather, its classical limit -- into the master equation. This can noticeably increase its accuracy, specially at moderate-to-low temperatures and even up to intermediate coupling. We thus shed light on an overlooked issue that becomes critical in the calculation of heat currents in quantum thermodynamics.
• Abstract（参考訳）: オープンシステムは、たとえ浴槽に弱結合しても、「再編成エネルギー」によって定量化され、無視できないポテンシャル再正規化を経験することができる。 しばしば、顕微鏡システムバス結合は、その潜在的な歪みを正確に補償する素ハミルトニアンに付加する反項をもたらす。 一方、弱結合マスター方程式による量子散逸力学を記述するとき、多くの「ラムシフト項」が現れるが、これは一般の信念とは対照的に無視できない。 しかし、反項とラムシフトの双方を消滅させる実践はほとんど普遍的であり、驚くべきことに、素晴らしい結果をもたらす。 本稿では、減衰量子調和振動子を用いて、ハミルトニアンから再編成エネルギーを減算し、その結果のマスター方程式からラムシフト項を抑えると、正確に定常状態と長時間の力学に優れた近似が得られることを解析的に示す。 別の言い方をすれば、一見不当なステップは漸近的な平均力ギブズ状態(またはその古典的な極限)をマスター方程式に組み込むのに成功する。 これは、特に中程度から低い温度で、中間結合まで、顕著に精度を高めることができる。 したがって、量子熱力学における熱流の計算において、見過ごされている問題に光を当てた。

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