論文の概要: Dissipative frequency converter: from Lindblad dynamics to non-Hermitian topology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07991v1
• Date: Tue, 12 Mar 2024 18:00:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 16:55:07.739661
• Title: Dissipative frequency converter: from Lindblad dynamics to non-Hermitian topology
• Title（参考訳）: 散逸周波数変換器:リンドブラッド力学から非エルミチアンへ トポロジー
• Authors: Florian Koch, Jan Carl Budich
• Abstract要約: 位相周波数変換器は整数量子ホール効果の動的対向を表す。 我々は、ハミルトニアンの瞬時固有ベイズにおいて、自然崩壊と脱落に対応する散逸チャネルを考察する。 我々は、非摂動力学から量子ウォッチドッグ効果へ遷移し、強い結合限界における電力伝達を破壊する。
• 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: A topological frequency converter represents a dynamical counterpart of the integer quantum Hall effect, where a two-level system enacts a quantized time-averaged power transfer between two driving modes of incommensurate frequency. Here, we investigate as to what extent temporal coherence in the quantum dynamics of the two-level system is important for the topological quantization of the converter. To this end, we consider dissipative channels corresponding to spontaneous decay and dephasing in the instantaneous eigenbasis of the Hamiltonian as well as spontaneous decay in a fixed basis. The dissipation is modelled using both a full Lindblad and an effective non-Hermitian (NH) Hamiltonian description. For all three dissipation channels we find a transition from the unperturbed dynamics to a quantum watchdog effect, which destroys any power transfer in the strong coupling limit. This is striking because the watchdog effect leads to perfectly adiabatic dynamics in the instantaneous eigenbasis, at first glance similar to the unperturbed case. Furthermore, it is found that dephasing immediately leads to an exponential decay of the power transfer in time due to loss of polarisation in the mixed quantum state. Finally, we discuss the appearance in the effective NH trajectory description of non-adiabatic processes, which are suppressed in the full Lindblad dynamics.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル周波数変換器は、整数量子ホール効果のダイナミックな表現であり、2レベルシステムは2つの非共振周波数の駆動モード間の量子化された時間平均電力転送を実行する。 ここでは、2レベル系の量子力学における時間的コヒーレンスがコンバータのトポロジカル量子化にどの程度重要であるかを検討する。 この目的のために、ハミルトニアンの瞬時固有ベイズにおける自発的減衰と退化に対応する散逸的チャネルと、固定基底における自発的減衰を考察する。 散逸はリンドブラッドと実効的な非エルミート的(NH)ハミルトニアン記述の両方を用いてモデル化される。 これら3つの散逸系では、未摂動力学から量子ウォッチドッグ効果への遷移が見出され、強い結合限界における電力移動が破壊される。 これは、ウォッチドッグ効果が瞬間的な固有ベイシスにおいて完全に断熱的なダイナミクスをもたらすため、一見したところ、未成熟のケースに似ています。 さらに、劣化は混合量子状態における偏光の損失により、時間内に電力移動が指数関数的に崩壊することにつながることが判明した。 最後に,全リンドブラッド力学において抑制される非断熱過程の効果的なNH軌道記述の出現について論じる。

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