論文の概要: Markovianity and non-Markovianity of Particle Bath with Dirac Dispersion Relation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.17436v2
- Date: Sun, 30 Jun 2024 05:28:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-02 12:51:40.278263
- Title: Markovianity and non-Markovianity of Particle Bath with Dirac Dispersion Relation
- Title（参考訳）: ディラック分散関係を持つ粒子浴のマルコビアン性と非マルコビアン性
- Authors: Takano Taira, Naomichi Hatano, Akinori Nishino,
- Abstract要約: 本研究では, ギャップ$m$とエネルギーカットオフ$L$のエネルギースペクトルを特徴とする環境中での単一ディラック粒子の自然放出について検討した。
その結果、スペクトルカットオフ$L$のような高エネルギー構造が、短時間の非指数崩壊を駆動する上で重要な役割を担っていることが明らかとなった。
驚いたことに、エネルギーカットオフ$L$が無限でエネルギーギャップ$m$がゼロである極限において、質量を持たないディラック粒子の崩壊ダイナミクスはマルコフ的挙動を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The decay rate of quantum particles in open quantum systems has traditionally been known as exponential, based on empirical predictions from experiments and theoretical predictions from the Markovian dynamics of the corresponding quantum states. However, both theoretical predictions and experimental observations suggest deviations from this exponential decay, particularly in the short and long time regimes. In this study, we explore the spontaneous emission of a single Dirac particle within an environment characterized by an energy spectrum with a gap $m$ and an energy cutoff $L$. Our results reveal that high-energy structures, such as the spectral cutoff $L$, play a critical role in driving the short-time non-exponential decay. In contrast, the long-time decay is predominantly influenced by low-energy structures, such as the Dirac gap $m$. Surprisingly, we find that in the limits where the energy cutoff $L$ is infinite and the energy gap $m$ is zero, the decay dynamics of massless Dirac particles exhibit Markovian behavior without the need for conventional approximations like the Born-Markov approximation. This work underscores the complex interplay between particle energy properties and decay dynamics, providing new insights into quantum decay processes.
- Abstract（参考訳）: オープン量子系の量子粒子の崩壊速度は、実験による経験的予測と、対応する量子状態のマルコフ力学による理論的予測に基づいて、伝統的に指数関数として知られていた。
しかし、理論的な予測と実験的な観察の両方が、この指数関数的崩壊、特に短期と長期の体制からの逸脱を示唆している。
本研究では, ギャップ$m$とエネルギーカットオフ$L$のエネルギースペクトルを特徴とする環境中での単一ディラック粒子の自然放出について検討した。
その結果、スペクトルカットオフ$L$のような高エネルギー構造が、短時間の非指数崩壊を駆動する上で重要な役割を担っていることが明らかとなった。
対照的に、長時間の崩壊は、ディラックギャップ$m$のような低エネルギー構造の影響を主に受けている。
驚いたことに、エネルギーカットオフ$L$が無限でエネルギーギャップ$m$がゼロである極限において、質量を持たないディラック粒子の崩壊ダイナミクスはボルン・マルコフ近似のような従来の近似を必要としないマルコフの挙動を示す。
この研究は、粒子エネルギー特性と崩壊ダイナミクスの間の複雑な相互作用を強調し、量子崩壊過程に関する新たな洞察を与える。
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