論文の概要: Ultrastrong coupling limit to quantum mean force Gibbs state for anharmonic environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03044v2
• Date: Tue, 19 Nov 2024 10:14:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-20 13:33:31.234924
• Title: Ultrastrong coupling limit to quantum mean force Gibbs state for anharmonic environment
• Title（参考訳）: 非調和環境における量子平均力ギブス状態への超強結合限界
• Authors: Prem Kumar, Sibasish Ghosh,
• Abstract要約: 量子系の平衡状態は、システム環境結合(SE)が弱くない場合、ギブス状態から逸脱することができる。 この平均力ギブス状態(MFGS)の解析式はカルデイラ・レゲットモデル(CL)の超強結合系で知られている。 ここでは、より一般的なSEモデルに対するUSC体制におけるMFGSの分析式を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5297361401370044
• License:
• Abstract: The equilibrium state of a quantum system can deviate from the Gibbs state if the system-environment (SE) coupling is not weak. An analytical expression for this mean force Gibbs state (MFGS) is known in the ultrastrong coupling (USC) regime for the Caldeira-Leggett (CL) model that assumes a harmonic environment. Here, we derive analytical expressions for the MFGS in the USC regime for more general SE models. For all the generalized models considered here, we find the USC state to be diagonal in the basis set by the SE interaction, just like in the CL case. While for the generic model considered, the corresponding USC-MFGS is found to alter from the CL-result, we do identify a class of models more general than the CL model for which the CL-USC result remains unchanged. We also provide numerical verification for our results. These results provide key tools for the study of strong coupling quantum thermodynamics and several quantum chemistry and biology problems under more realistic SE models, going beyond the CL model.
• Abstract（参考訳）: 量子系の平衡状態は、システム環境結合(SE)が弱くない場合、ギブス状態から逸脱することができる。 この平均力ギブス状態(MFGS)の解析式は、調和環境を前提としたカルデイラ・レゲットモデル(CL)の超強結合(USC)系で知られている。 ここでは、より一般的なSEモデルに対するUSC体制におけるMFGSの分析式を導出する。 ここで考慮された一般化されたモデル全てに対して、USC状態は、CLの場合と同様に、SE相互作用によって設定された基底で対角的である。 ジェネリックモデルの場合、対応するUSC-MFGSはCL-resultから変化することが分かるが、CL-USCの結果が変化しないCLモデルよりも一般的なモデルのクラスを特定する。 また,結果の数値検証も行う。 これらの結果は、より現実的なSEモデルの下で、強いカップリング量子熱力学といくつかの量子化学と生物学の問題を研究するための重要なツールを提供する。

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