論文の概要: Understanding multiple timescales in quantum dissipative dynamics:
Insights from quantum trajectories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04524v2
- Date: Wed, 14 Feb 2024 22:05:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-16 23:24:17.271481
- Title: Understanding multiple timescales in quantum dissipative dynamics:
Insights from quantum trajectories
- Title（参考訳）: 量子散逸ダイナミクスにおける多重時間スケールの理解:量子軌道からの洞察
- Authors: Matthew Gerry, Michael J. Kewming, and Dvira Segal
- Abstract要約: ほぼ縮退したエネルギー準位を持つ開量子系は平衡へのアプローチにおいて長寿命な準安定状態を示すことを示す。
これは、リウヴィリア固有値の違いによる時間スケールの劇的な分離の結果である。
- 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: Open quantum systems with nearly degenerate energy levels have been shown to
exhibit long-lived metastable states in the approach to equilibrium, even when
modelled with certain Lindblad-form quantum master equations. This is a result
of dramatic separation of timescales due to differences between Liouvillian
eigenvalues. These metastable states often have nonzero coherences which die
off only in the long time limit once the system reaches thermal equilibrium. We
examine two distinct situations that give rise to this effect: one in which
dissipative dynamics couple together states only within a nearly degenerate
subspace, and one in which they give rise to jumps over finite energy
splittings, between separate nearly degenerate subspaces. We find, in each
case, that a change of basis can often lead to a representation which more
naturally captures the impact of the system-bath interaction than does the
energy eigenbasis, revealing that separate timescales are associated with
separate processes (e.g. decoherence into a non-energy eigenbasis, decay of
population correlations to the initial state). This approach is paired with the
inspection of quantum trajectories, which further provide intuition as to how
open system evolution is characterized when coherent oscillations, thermal
relaxation, and decoherence all occur simultaneously.
- Abstract（参考訳）: ほぼ縮退したエネルギー準位を持つ開量子系は、リンドブラッド型量子マスター方程式でモデル化されたとしても、平衡へのアプローチにおいて長寿命の準安定状態を示すことが示されている。
これはリウヴィリアン固有値の違いによる時間スケールの劇的な分離の結果である。
これらの準安定状態はしばしば非ゼロコヒーレンスを持ち、系が熱平衡に達すると、長い時間でしか死なない。
この効果をもたらす2つの異なる状況について検討する: 散逸的ダイナミクスは、ほぼ退化部分空間内でのみ状態が結合する状態と、それらが分離されたほぼ退化部分空間の間の有限エネルギー分割を飛び越える状態である。
それぞれのケースにおいて、基底の変化は、エネルギー固有ベイジよりもシステム-バス相互作用の影響を自然に捉え、別々の時間スケールが別々のプロセス(例えば非エネルギー固有ベイジへのデコヒーレンス、初期状態への人口相関の崩壊)と関連していることを示す表現につながることがしばしば見出される。
このアプローチは、量子軌道の検査と組み合わせることで、コヒーレント振動、熱緩和、デコヒーレンスが同時に発生する場合のオープンシステムの進化がどのように特徴づけられるかを直感的に示す。
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