論文の概要: Invalidation of the Bloch-Redfield Equation in Sub-Ohmic Regime via a Practical Time-Convolutionless Fourth-Order Master Equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15089v4
- Date: Mon, 13 May 2024 16:09:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 01:12:47.386380
- Title: Invalidation of the Bloch-Redfield Equation in Sub-Ohmic Regime via a Practical Time-Convolutionless Fourth-Order Master Equation
- Title（参考訳）: 実時間畳み込みのない4次マスター方程式によるサブオーミックレジームにおけるブロッホ-レッドフィールド方程式の無効化
- Authors: Elyana Crowder, Lance Lampert, Grihith Manchanda, Brian Shoffeitt, Srikar Gadamsetty, Yiting Pei, Shantanu Chaudhary, Dragomir Davidović,
- Abstract要約: この要求を満たすため、4階時間畳み込みのないマスター方程式の計算を最適化する。
我々のマスター方程式は、同時緩和とデファス化を考慮し、周波数微分に対するシステムのスペクトル密度に比例する係数をもたらす。
一般開放量子系における基底状態へのアプローチを解析し、ブロッホ・レッドフィールド方程式だけでは確実に計算されないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Despite recent advances in quantum sciences, a quantum master equation that accurately and simply characterizes open quantum dynamics across extremely long timescales and in dispersive environments is still needed. In this study, we optimize the computation of the fourth-order time-convolutionless master equation to meet this need. Early versions of this master equation required computing a multidimensional integral, limiting its use. Our master equation accounts for simultaneous relaxation and dephasing, resulting in coefficients proportional to the system's spectral density over frequency derivative. In sub-Ohmic environments, this derivative induces infrared divergence in the master equation, invalidating the second-order Bloch-Redfield master equation findings. We analyze the approach to a ground state in a generic open quantum system and demonstrate that it is not reliably computed by the Bloch-Redfield equation alone. The optimized fourth-order equation shows that the ground-state approach is accurate to second order in bath coupling regardless of the dispersion, even though it can diverge in the fourth order at zero temperature.
- Abstract（参考訳）: 近年の量子科学の発展にもかかわらず、極端に長い時間スケールと分散環境でのオープン量子力学を正確かつ単純に特徴づける量子マスター方程式が依然として必要である。
本研究では、このニーズを満たすために、4階時間畳み込みのないマスター方程式の計算を最適化する。
このマスター方程式の初期のバージョンは多次元積分を計算し、使用を制限する必要があった。
我々のマスター方程式は、同時緩和とデファス化を考慮し、周波数微分に対するシステムのスペクトル密度に比例する係数をもたらす。
サブオーミック環境では、この微分はマスター方程式における赤外線の発散を誘導し、2階のブロッホ・レッドフィールドのマスター方程式の発見を無効にする。
一般開放量子系における基底状態へのアプローチを解析し、ブロッホ・レッドフィールド方程式だけでは確実に計算されないことを示す。
最適化された4階述語方程式は, 温度0で4階述語に発散できるにもかかわらず, 基底状態のアプローチは分散によらず, 浴槽カップリングの2階述語に正確であることを示す。
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