論文の概要: Wigner Analysis of Particle Dynamics and Decoherence in Wide Nonharmonic Potentials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.14106v4
• Date: Thu, 23 May 2024 09:30:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-26 21:02:52.417381
• Title: Wigner Analysis of Particle Dynamics and Decoherence in Wide Nonharmonic Potentials
• Title（参考訳）: 広帯域非調和ポテンシャルにおける粒子ダイナミクスとデコヒーレンスの解析
• Authors: Andreu Riera-Campeny, Marc Roda-Llordes, Piotr T. Grochowski, Oriol Romero-Isart,
• Abstract要約: 非調和ポテンシャルにおける粒子の1次元運動の時間発展を概ね記述したウィグナー関数の解析式を導出する。 その結果,古典物理学と量子物理学の相互作用と非線形力学におけるデコヒーレンスの影響が解明された。 この分析結果は、大粒子のマクロ量子状態を生成するために非線形力学を用いて提案を設計し、最適化し、理解するのに役立つ。
• 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 derive an analytical expression of a Wigner function that approximately describes the time evolution of the one-dimensional motion of a particle in a nonharmonic potential. Our method involves two exact frame transformations, accounting for both the classical dynamics of the centroid of the initial state and the rotation and squeezing about that trajectory. Subsequently, we employ two crucial approximations, namely the constant-angle and linearized-decoherence approximations. These approximations are effective in the regime of wide potentials and small fluctuations, namely potentials that enable spatial expansions orders of magnitude larger than the one of the initial state but that remain smaller compared to the relevant dynamical length scale (e.g., distance between turning points). Our analytical result elucidates the interplay between classical and quantum physics and the impact of decoherence during nonlinear dynamics. This analytical result is instrumental to design, optimize and understand proposals using nonlinear dynamics to generate macroscopic quantum states of massive particles.
• Abstract（参考訳）: 非調和ポテンシャルにおける粒子の1次元運動の時間発展を概ね記述したウィグナー関数の解析式を導出する。 提案手法は,初期状態のセントロイドの古典力学と,その軌道に関する回転と旋回の両方を考慮に入れた,2つの正確なフレーム変換を含む。 その後、定数角と線形化デコヒーレンス近似という2つの重要な近似を用いる。 これらの近似は、広いポテンシャルと小さなゆらぎの体制、すなわち、初期状態よりも大きい空間膨張を許容するが、関連する力学長スケール(例えば、旋回点間の距離)よりも小さいポテンシャルに有効である。 我々の分析結果は、古典物理学と量子物理学の相互作用と非線形力学におけるデコヒーレンスの影響を解明する。 この分析結果は、大粒子のマクロ量子状態を生成するために非線形力学を用いて提案を設計し、最適化し、理解するのに役立つ。

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