論文の概要: Enhanced quantum synchronization of a driven qubit under non-Markovian dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05664v2
• Date: Thu, 22 Feb 2024 10:07:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-23 18:20:56.480055
• Title: Enhanced quantum synchronization of a driven qubit under non-Markovian dynamics
• Title（参考訳）: 非マルコフ力学下における駆動量子ビットの高次量子同期
• Authors: Po-Wen Chen, Chandrashekar Radhakrishnan, Md. Manirul Ali
• Abstract要約: 半古典レーザー場によって駆動される2レベル系の量子位相同期について検討する。 マルコフ系では、クォービットの位相選好は長い時間制限で消えるが、長い時間位相の局在は非マルコフ系では持続する。 様々なシステム環境パラメータが同期領域を決定し、非マルコフ状態において量子位相同期が強化さ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://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Synchronizing a few-level quantum system is of fundamental importance to the understanding of synchronization in the deep quantum regime. We investigate quantum phase synchronization of a two-level system (qubit) driven by a semiclassical laser field, in the presence of a general non-Markovian dissipative environment. The phase preference of the qubit is demonstrated through Husimi Q-function, and the existence of a limit cycle is also shown in our system. Synchronization of the qubit is quantified using the shifted phase distribution. The signature of quantum phase synchronization viz the Arnold tongue is obtained from the maximal value of the shifted phase distribution. Two distinct types of qubit dynamics is considered depending on the reservoir correlation time being very short and a situation when bath correlation time is finite. In the Markov regime of the environment, the phase preference of the qubit goes away in the long time limit, whereas the long-time phase localization persists in the non-Markovian regime. We also plot the maximum of the shifted phase distribution in two ways: (a) by varying the detuning and laser driving strength, and (b) by varying the system-bath coupling and laser driving strength. Various system-environment parameters determine the synchronization regions and the qubit phase synchronization is shown to be enhanced in the non-Markov regime.
• Abstract（参考訳）: 少数の量子系を同期させることは、深層量子構造における同期を理解する上で基本的な重要性を持つ。 半古典レーザー場によって駆動される2レベル系(量子ビット)の一般非マルコフ散逸環境下での量子位相同期について検討する。 量子ビットの位相選好はフシミQ関数によって示され、この系では極限周期の存在も示される。 シフト位相分布を用いて量子ビットの同期を定量化する。 シフトした位相分布の最大値から、アーノルド舌の量子位相同期ビジのシグネチャを得る。 2種類の異なる量子ビットダイナミクスは、貯水池相関時間が非常に短く、浴槽相関時間が有限である状況によって考慮される。 環境のマルコフ系では、量子ビットの位相選好は長い時間限度で消滅するが、非マルコフ系では長時間の位相定位が持続する。 また、シフト位相分布の最大値を2つの方法でプロットする。 (a)デチューン及びレーザ駆動強度を変化させて、 (b)システムバスカップリングとレーザ駆動強度を変化させる。 様々なシステム環境パラメータが同期領域を決定し、非マルコフ状態において量子位相同期が強化されることを示す。

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