論文の概要: Decoherence rate in random Lindblad dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04705v2
• Date: Thu, 9 May 2024 01:46:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-10 17:49:31.969872
• Title: Decoherence rate in random Lindblad dynamics
• Title（参考訳）: ランダムリンドブラッド力学におけるデコヒーレンス率
• Authors: Yifeng Yang, Zhenyu Xu, Adolfo del Campo,
• Abstract要約: ランダムリンドブラッド作用素が支配する開カオス量子系の力学について検討する。 我々の研究は、散逸的量子カオスにおけるデコヒーレンスの主要な特徴を特定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.535465727794938
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Open quantum systems undergo decoherence, which is responsible for the transition from quantum to classical behavior. The time scale in which decoherence takes place can be analyzed using upper limits to its rate. We examine the dynamics of open chaotic quantum systems governed by random Lindblad operators sourced from Gaussian and Ginibre ensembles with Wigner-Dyson symmetry classes. In these systems, the ensemble-averaged purity decays monotonically as a function of time. This decay is governed by the decoherence rate, which is upper-bounded by the dimension of their Hilbert space and is independent of the ensemble symmetry. These findings hold upon mixing different ensembles, indicating the universal character of the decoherence rate limit. Moreover, our findings reveal that open chaotic quantum systems governed by random Lindbladians tend to exhibit the most rapid decoherence, regardless of the initial state. This phenomenon is associated with the concentration of the decoherence rate near its upper bound. Our work identifies primary features of decoherence in dissipative quantum chaos, with applications ranging from quantum foundations to high-energy physics and quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: オープン量子系はデコヒーレンス (decoherence) を受けており、量子から古典的行動への遷移を担っている。 デコヒーレンスが発生する時間スケールは、その速度に対する上限値を用いて分析することができる。 我々は、ウィグナー・ダイソン対称性クラスを持つガウスとジニブレのアンサンブルから導かれるランダムなリンドブラッド作用素によって支配される開カオス量子系の力学について検討する。 これらの系では、平均的な純度は時間の関数として単調に崩壊する。 この崩壊はデコヒーレンス率によって支配され、ヒルベルト空間の次元によって上界が支配され、アンサンブル対称性とは独立である。 これらの結果は異なるアンサンブルを混合し、デコヒーレンス率制限の普遍的な特徴を示す。 さらに,ランダムなリンドブラディアンが支配するオープンカオス量子系は,初期状態に関わらず,最も急激なデコヒーレンスを示す傾向があることが明らかとなった。 この現象は、上界付近の脱コヒーレンス速度の濃度と関連している。 我々の研究は、量子基礎から高エネルギー物理学、量子技術に至るまで、散逸性量子カオスにおけるデコヒーレンスの主要な特徴を識別する。

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