論文の概要: Open system dynamics in interacting quantum field theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.18907v1
- Date: Wed, 27 Mar 2024 18:01:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 20:13:44.247881
- Title: Open system dynamics in interacting quantum field theories
- Title（参考訳）: 相互作用量子場理論における開系ダイナミクス
- Authors: Brenden Bowen, Nishant Agarwal, Archana Kamal,
- Abstract要約: 環境と相互作用する量子系は、非マルコフ的またはマルコフ的マスター方程式によって記述される非単体進化を行う。
マルコフ極限を含む様々な近似の下で方程式がどのように単純化されるかを示す。
レッドフィールド方程式に基づく解は、標準二階ダイソン級数に対する摂動的再帰を与えると主張する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16385815610837165
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A quantum system that interacts with an environment generally undergoes non-unitary evolution described by a non-Markovian or Markovian master equation. In this paper, we construct the non-Markovian Redfield master equation for a quantum scalar field that interacts with a second field through a bilinear or nonlinear interaction on a Minkowski background. We use the resulting master equation to set up coupled differential equations that can be solved to obtain the equal-time two-point function of the system field. We show how the equations simplify under various approximations including the Markovian limit, and argue that the Redfield equation-based solution provides a perturbative resummation to the standard second order Dyson series result. For the bilinear interaction, we explicitly show that the Redfield solution is closer to the exact solution compared to the perturbation theory-based one. Further, the environment correlation function is oscillatory and non-decaying in this case, making the Markovian master equation a poor approximation. For the nonlinear interaction, on the other hand, the environment correlation function is sharply peaked and the Redfield solution matches that obtained using a Markovian master equation in the late-time limit.
- Abstract（参考訳）: 環境と相互作用する量子系は、一般に非マルコフ的またはマルコフ的マスター方程式によって記述される非単体進化を受ける。
本稿では,量子スカラー場に対する非マルコフ的レッドフィールドマスター方程式を構築し,ミンコフスキー背景上の双線型あるいは非線形相互作用を通じて第2の場と相互作用する。
結果のマスター方程式を用いて、系場の等時二点関数を得るために解ける結合微分方程式をセットアップする。
マルコフ極限を含む様々な近似の下で方程式がいかに単純化されるかを示し、レッドフィールド方程式に基づく解は標準二階ダイソン級数に摂動再帰を与えると主張する。
双線型相互作用に対して、レッドフィールド解は摂動理論に基づく解よりも正確な解に近いことが明確に示される。
さらに、環境相関関数は振動的かつ非退化的であり、マルコフのマスター方程式は近似に乏しい。
一方, 非線形相互作用では, 環境相関関数は急激にピークに達し, レッドフィールド解はマルコフマスター方程式を用いて深夜極限で得られる解と一致する。
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