論文の概要: Transient Dynamics of the Quantum Stuart-Landau Oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.12337v4
• Date: Fri, 25 Jul 2025 07:20:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-28 18:17:32.698223
• Title: Transient Dynamics of the Quantum Stuart-Landau Oscillator
• Title（参考訳）: スチュアート・ランダウ振動子の過渡ダイナミクス
• Authors: Hendry M. Lim, Donny Dwiputra, M Shoufie Ukhtary, Ahmad R. T. Nugraha,
• Abstract要約: 制限サイクルと同期を示す量子系の過渡ダイナミクスについて検討する。 システムはコヒーレントな状態から進化するので、古典的な振る舞いを特徴付ける。 いくつかのフォック、熱、コヒーレント状態の定常状態に到達するのに要する時間を定量化する。
• 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: We investigate the transient dynamics of the quantum Stuart-Landau oscillator, a paradigmatic quantum system exhibiting a quantum limit cycle and synchronization. From the energy dynamics, we determine a condition for the classical regime of transient dynamics and the limit cycle. Additionally, we formulate a guess function that fits the classical-regime steady-state Wigner function. The equation of motion for the Wigner function is derived and compared to the Kramers-Moyal equation for stochastic processes. We then characterize the classical-like behavior as the system evolves from a coherent state, noting the slow decay of neighboring-level coherence. We also study the evolution of the Wigner negativity as an indicator of nonclassicality, showing its temporary increase for some specific cases. To quantify the evolution speed, we examined the system's Lindbladian spectra, particularly the Liouvillian gap. Finally, we record the time it takes to reach the steady state for some Fock, thermal, and coherent states. The parameter dependence of the steady-state time may differ from the Liouvillian gap, and the limit-cycle attraction is significantly slower for coherent states compared to Fock or thermal states. For the diagonal states, there are speedy parameters for which the steady-state time is locally minimized. This study provides a deeper insight into the transient behavior of self-sustained quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 量子極限サイクルと同期を示すパラダイム量子システムである量子スチュアート・ランダウ発振器の過渡ダイナミクスについて検討する。 エネルギー力学から、過渡的力学の古典的な状態と極限サイクルの条件を決定する。 さらに、古典的登録状態ウィグナー関数に適合する推測関数を定式化する。 ウィグナー函数の運動方程式は、確率過程のクラマース・モヤル方程式と比較して導かれる。 すると、システムはコヒーレント状態から進化し、隣り合うレベルのコヒーレンスが緩やかに崩壊することを示す、古典的な振る舞いを特徴づける。 また, 非古典性の指標としてWigner陰性性の進化について検討し, 特定の症例では一時的な増加を示す。 進化速度の定量化のために,システムのリンドブラディアンスペクトル,特にリウビリアンギャップについて検討した。 最後に、いくつかのフォック状態、熱状態、コヒーレント状態の安定状態に到達するのに要する時間を記録します。 定常状態時間のパラメータ依存性は、リウヴィリアのギャップと異なり、限界サイクルのアトラクションはフォックや熱状態と比較してコヒーレントな状態では著しく遅い。 対角状態については、定常状態時間が局所的に最小となる速度パラメータが存在する。 この研究は、自己持続型量子系の過渡的な挙動について深い洞察を与える。

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