論文の概要: Quantum decoherence dynamics in stochastically fluctuating environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.06074v2
- Date: Thu, 25 Jul 2024 00:43:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-26 18:37:36.623379
- Title: Quantum decoherence dynamics in stochastically fluctuating environments
- Title(参考訳): 確率的変動環境における量子デコヒーレンスダイナミクス
- Authors: Xiangji Cai, Yanyan Feng, Jing Ren, Yonggang Peng, Yujun Zheng,
- Abstract要約: 雑音環境に結合した2レベル量子システムのデコヒーレンスについて検討する。
量子系の固有エネルギー準位は、環境騒音の線形あるいは二次的な影響の下で再正規化されることが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.400577734884223
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically study the decoherence of a two-level quantum system coupled to noisy environments exhibiting linear and quadratic fluctuations within the framework of a stochastic Liouville equation. It is shown that the intrinsic energy levels of the quantum system renormalize under either the linear or quadratic influence of the environmental noise. In the case of quadratic dependence, the renormalization of the energy levels of the system emerges even if the environmental noise exhibits stationary statistical properties. This is in contrast to the case under linear influence, where the intrinsic energy levels of the system renormalize only if the environmental noise displays nonstationary statistics. We derive the analytical expressions of the decoherence function in the cases where the fluctuation of the frequency difference depends linearly and quadratically on the nonstationary Ornstein-Uhlenbeck noise (OUN) and random telegraph noise (RTN) processes, respectively. In the case of the linear dependence of the OUN, the environmental nonstationary statistical property can enhance the dynamical decoherence. However, the nonstationary statistics of the environmental noise can suppress the quantum decoherence in this case under the quadratic influence of the OUN. In the presence of the RTN, the quadratic influence of the environmental noise does not give rise to decoherence but only causes a determinate frequency renormalization in dynamical evolution. The environmental nonstationary statistical property can suppress the quantum decoherence of the case under the linear influence of the RTN.
- Abstract(参考訳): 理論的には、2段階の量子系のデコヒーレンスを、確率的リウヴィル方程式の枠組み内で線形で二次的なゆらぎを示す雑音環境に結合する。
量子系の固有エネルギー準位は、環境騒音の線形あるいは二次的な影響の下で再正規化されることが示されている。
二次的依存の場合、環境騒音が定常的な統計的性質を示したとしても、系のエネルギー準位の正規化が生じる。
これは、線形の影響下でのケースとは対照的であり、環境ノイズが非定常統計を表示する場合にのみ、システムの内在エネルギーレベルが正規化される。
周波数差の変動が非定常オルンシュタイン・ウレンベックノイズ(OUN)とランダムテレグラフノイズ(RTN)の過程に依存する場合のデコヒーレンス関数の解析式を導出する。
OUNの線形依存の場合、環境非定常統計特性は動的デコヒーレンスを高めることができる。
しかし、環境騒音の非定常統計は、OUNの二次的影響の下で、この場合の量子デコヒーレンスを抑制することができる。
RTNの存在下では、環境騒音の二次的な影響はデコヒーレンスを引き起こすのではなく、動的進化において決定的な周波数再正規化を引き起こすだけである。
環境非定常統計特性は、RTNの線形影響下でのケースの量子デコヒーレンスを抑制することができる。
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