論文の概要: A novel scheme for modelling dissipation or thermalization in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10286v2
- Date: Fri, 15 Nov 2024 15:52:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-18 15:35:57.366883
- Title: A novel scheme for modelling dissipation or thermalization in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系における散逸や熱化をモデル化するための新しいスキーム
- Authors: Fardin Kheirandish, Elmira Bolandhemmat, Narges Cheraghpour, Ronak Moradi, Servieh Ahmadian,
- Abstract要約: オープン量子系における散逸(利得)と熱化の新たな手法を提案する。
本手法の効率性と意義を実証するために, ユビキタスなオープン量子システムに適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: In this letter, we introduce a novel method for investigating dissipation (gain) and thermalization in an open quantum system. In this method, the quantum system is coupled linearly with a copy of itself or with another system described by a finite number of bosonic operators. The time-dependent coupling functions play a fundamental role in this scheme. To demonstrate the efficiency and significance of the method, we apply it to some ubiquitous open quantum systems. Firstly, we investigate a quantum oscillator in the presence of a thermal bath at the inverse temperature $\beta$, obtaining the reduced density matrix, the Husimi distribution function, and the quantum heat distribution function accurately. The results are consistent with existing literature by appropriate choices for the time-dependent coupling function. To illustrate the generalizability of this method to systems interacting with multiple thermal baths, we study the interaction of a quantum oscillator with two thermal baths at different temperatures and obtain compatible results. Subsequently, we analyze a two-level atom with energy or phase dissipation and derive the spontaneous emission and the pure dephasing processes consistently using the new method. Finally, we investigate the Markovianity in a dissipative two-level system.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,開放量子系における散逸(利得)と熱化を調査するための新しい手法を紹介する。
この方法では、量子系は自分自身のコピーまたは有限個のボゾン作用素によって記述される他のシステムと線形に結合される。
時間依存結合関数は、このスキームにおいて基本的な役割を果たす。
本手法の効率性と意義を実証するために, ユビキタスなオープン量子システムに適用する。
まず, 逆温度$\beta$における熱浴の存在下での量子発振器について検討し, 還元密度行列, フシミ分布関数, 量子熱分布関数を正確に求める。
結果は時間依存結合関数の適切な選択によって既存の文献と一致している。
複数の熱浴と相互作用するシステムに対する本手法の一般化性を説明するため, 量子発振器と2つの熱浴との相互作用を異なる温度で検討し, 相容れない結果を得た。
その後,エネルギーあるいは相散逸を伴う2レベル原子を解析し,新しい手法を一貫して用いた自然放出と純脱落過程を導出する。
最後に、散逸性2レベルシステムにおけるマルコビアン性について検討する。
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