論文の概要: Bath-induced interactions and transient dynamics in open quantum systems at strong coupling: Effective Hamiltonian approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03386v2
- Date: Tue, 25 Jun 2024 16:53:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-26 20:19:03.136450
- Title: Bath-induced interactions and transient dynamics in open quantum systems at strong coupling: Effective Hamiltonian approach
- Title（参考訳）: 強結合における開量子系におけるバス誘起相互作用と過渡ダイナミクス:効果的なハミルトン的アプローチ
- Authors: Marlon Brenes, Brett Min, Nicholas Anto-Sztrikacs, Nir Bar-Gill, Dvira Segal,
- Abstract要約: 我々は、システムバス構成の力学を理解するために、実効ハミルトニアン理論と呼ばれる最近開発された手法を用いる。
写像ステップと切り離しの組み合わせにより、実効的なハミルトン理論は強いカップリングのシグネチャに関する解析的な洞察を与える。
我々は, 前者は過渡平衡力学における非マルコフ的特徴を見落としているが, 非摂動型浴生成結合を正しく捉えていることを示す。
- 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: Understanding the dynamics of dissipative quantum systems, particularly beyond the weak coupling approximation, is central to various quantum applications. While numerically exact methods provide accurate solutions, they often lack the analytical insight provided by theoretical approaches. In this study, we employ the recently-developed method dubbed the effective Hamiltonian theory to understand the dynamics of system-bath configurations without resorting to a perturbative description of the system-bath coupling energy. Through a combination of mapping steps and truncation, the effective Hamiltonian theory offers both analytical insights into signatures of strong couplings in open quantum systems and a straightforward path for numerical simulations. To validate the accuracy of the method, we apply it to two canonical models: a single spin immersed in a bosonic bath and two noninteracting spins in a common bath. In both cases, we study the transient regime and the steady state limit at nonzero temperature, and spanning system-bath interactions from the weak to the strong regime. By comparing the results of the effective Hamiltonian theory with numerically exact simulations, we show that although the former overlooks non-Markovian features in the transient equilibration dynamics, it correctly captures non-perturbative bath-generated couplings between otherwise non-interacting spins as observed in their synchronization dynamics and correlations. Altogether, the effective Hamiltonian theory offers a powerful approach to understanding strong coupling dynamics and thermodynamics, capturing the signatures of such interactions in both relaxation dynamics and in the steady state limit.
- Abstract（参考訳）: 散逸性量子系の力学を理解することは、特に弱いカップリング近似を超えて、様々な量子応用の中心となる。
数値的に正確な手法は正確な解を提供するが、理論的なアプローチによって得られる分析的な洞察を欠くことが多い。
本研究では,システムバス結合エネルギーの摂動的記述に頼ることなく,システムバス構成の力学を理解するために,実効ハミルトニアン理論と呼ばれる最近開発された手法を用いる。
写像ステップと切り離しの組み合わせにより、実効的なハミルトン理論は、開量子系における強いカップリングのシグネチャに関する解析的な洞察と、数値シミュレーションの簡単な経路の両方を提供する。
本手法の精度を検証するため, ボゾン浴に浸漬した1本のスピンと, 共用浴に浸漬した2本の非接触スピンの2つの正準モデルに適用した。
いずれの場合も、非ゼロ温度における過渡的な状態と定常的な状態の限界、弱い状態から強い状態へのシステム-バス相互作用について検討する。
実効ハミルトニアン理論の結果と数値的精度のシミュレーションを比較することで、前者は過渡平衡力学における非マルコフ的特徴を見落としているが、非相互作用スピン間の非摂動的バス生成結合を、その動的ダイナミクスと相関で見られるように正しく捉えていることが示される。
また、実効的なハミルトン理論は強い結合力学と熱力学を理解するための強力なアプローチを提供し、緩和力学と定常状態極限の両方においてそのような相互作用のシグネチャを捉えている。
関連論文リスト
- Performance of wave function and Green's functions based methods for non equilibrium many-body dynamics [2.028938217928823]
量子多体系の非平衡力学は、強い駆動場と弱い駆動場の観点から研究される。
類似性変換されたハミルトニアンに基づく圧縮された定式化は、弱場において実質的に正確であり、したがって弱あるいは中程度に相関する系であることを示す。
グリーン関数が(広く普及している)GW近似で予測するダイナミクスは、強駆動状態における平均場の結果を著しく改善することで、より正確ではない。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-14T17:59:29Z) - Robust Hamiltonian Engineering for Interacting Qudit Systems [50.591267188664666]
我々は、強く相互作用するキューディット系のロバストな動的疎結合とハミルトン工学の定式化を開発する。
本研究では,これらの手法を,スピン-1窒素空洞中心の強相互作用・無秩序なアンサンブルで実験的に実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-16T19:12:41Z) - Spin-boson model under dephasing: Markovian vs Non-Markovian dynamics [0.0]
スピンダイナミクスの特性周波数は, 軽視された単純な方法で変化することを示す。
本研究は,トラップイオンと回路QEDアーキテクチャの強い結合状態におけるスピンボソンモデルの量子シミュレーションに関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-28T22:07:29Z) - Unifying Emergent Hydrodynamics and Lindbladian Low Energy Spectra across Symmetries, Constraints, and Long-Range Interactions [0.0]
我々は,様々な対称性,制約,相互作用範囲を有するブラウン乱数回路における電荷輸送を管理する創発的流体力学を同定する。
我々のアプローチは、ランダムなユニタリ時間進化の下で保存された作用素の力学を定性的に理解するための汎用的で汎用的なフレームワークを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-25T17:59:03Z) - Dilute neutron star matter from neural-network quantum states [58.720142291102135]
低密度中性子物質はクーパー対の形成と超流動の開始によって特徴づけられる。
我々は、モンテカルロ変分法と再構成技術を組み合わせた隠れ核量子ネットワーク量子状態の表現性に乗じて、この密度構造をモデル化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-08T17:55:25Z) - Effective Hamiltonian theory of open quantum systems at strong coupling [0.0]
本稿では, 有効ハミルトニアンモデルを生成するための反応座標ポラロン変換(RCPT)フレームワークを提案する。
この研究の例としては、量子熱化の標準モデル、ナノスケールでの電荷とエネルギー輸送、量子熱力学マシンの性能境界などがある。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-10T17:10:33Z) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Exact solutions of interacting dissipative systems via weak symmetries [77.34726150561087]
我々は任意の強い相互作用や非線形性を持つクラスマルコフ散逸系(英語版)のリウヴィリアンを解析的に対角化する。
これにより、フルダイナミックスと散逸スペクトルの正確な記述が可能になる。
我々の手法は他の様々なシステムに適用でき、複雑な駆動散逸量子系の研究のための強力な新しいツールを提供することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T17:45:42Z) - Strong coupling effects in quantum thermal transport with the reaction
coordinate method [0.0]
本稿では,弱い系-バス結合状態を超えて量子熱エネルギー輸送を研究するための半解析的手法を提案する。
非平衡スピン-ボソンモデルに適用した手法では,各環境から集合座標を抽出し,システムに付加して拡張システムを構築する。
熱電流のターンオーバー挙動をシステムバス結合強度の関数として, システムバスの強いシグネチャを適切に捕捉できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-09T19:15:56Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z) - Waveguide quantum optomechanics: parity-time phase transitions in
ultrastrong coupling regime [125.99533416395765]
2つの量子ビットの最も単純なセットアップは、光導波路に調和して閉じ込められ、量子光学相互作用の超強結合状態を可能にする。
系の固有の開性と強い光学的結合の組み合わせは、パリティ時(PT)対称性の出現につながる。
$mathcalPT$相転移は、最先端の導波路QEDセットアップで観測可能な長生きのサブラジアント状態を駆動する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-04T11:02:20Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。