論文の概要: Tutorial: projector approach to open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19704v1
- Date: Wed, 31 May 2023 10:00:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 17:19:23.587767
- Title: Tutorial: projector approach to open quantum systems
- Title(参考訳): チュートリアル:オープン量子システムへのプロジェクターアプローチ
- Authors: C. Gonzalez-Ballestero
- Abstract要約: このチュートリアルは、効果的量子力学を導出する自己完結した実用的なツールボックスで、複数の分野にわたって量子理論を提供することを目的としている。
このチュートリアルは、量子光学や原子光学から光力学やハイブリッド量子システムまで、応用量子物理学に関する理論家のために書かれたものである。
- 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: Most quantum theorists are familiar with different ways of describing the
effective quantum dynamics of a system coupled to external degrees of freedom,
such as the Born-Markov master equation or the adiabatic elimination.
Understanding the deep connection between these apparently unrelated methods
can be a powerful tool, allowing us to derive effective dynamics in
unconventional systems or regimes. This tutorial aims at providing quantum
theorists across multiple fields (e.g. quantum and atom optics, optomechanics,
or hybrid quantum systems) with a self-contained practical toolbox to derive
effective quantum dynamics, applicable to systems ranging from N-level emitters
to mechanical resonators. This tutorial is written for any theorist working on
applied quantum physics, from quantum and atom optics to optomechanics or
hybrid quantum systems. First, we summarize the projector approach to open
quantum systems and the derivation of the fundamental Nakajima-Zwanzig
equation. Then, we show how three common effective equations, namely the
Born-Markov Master Equation, the adiabatic elimination used in atom physics,
and a different adiabatic elimination used in sideband cooling, can be derived
from different perturbative expansions of the Nakajima-Zwanzig equation. We
also solve in detail two specific examples using this formalism, namely the
adiabatic elimination in a Lambda system and the effective equations of a
mechanical resonator cooled by an optical cavity.
- Abstract(参考訳): ほとんどの量子理論家は、ボルン=マルコフマスター方程式や断熱除去のような外部自由度に結合したシステムの効果的な量子力学を記述する異なる方法に精通している。
これらの明らかに無関係な手法間の深いつながりを理解することは強力なツールであり、非伝統的なシステムや体制における効果的なダイナミクスを導出することができる。
このチュートリアルは、nレベルエミッタからメカニカル共振器まで、システムに適用可能な効果的な量子力学を導出するための自己完結型実用的なツールボックスによって、複数の分野(量子光学、原子光学、光メカニクス、ハイブリッド量子システムなど)にまたがる量子論者に提供することを目的としている。
このチュートリアルは、量子光学や原子光学から光力学やハイブリッド量子システムまで、応用量子物理学に関する理論家のために書かれた。
まず,開量子システムへのプロジェクタアプローチと,中島-ツワンジヒ方程式の導出について概説する。
そこで本研究では,中島・ズワンツィヒ方程式の摂動膨張から,ボルン・マルコフ・マスター方程式,原子物理学における断熱除去,サイドバンド冷却における断熱除去の3つの共通効用方程式を導出した。
また、ラムダ系における断熱除去と、光学キャビティによって冷却される機械共振器の有効方程式という、2つの具体的な例を詳細に解く。
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