論文の概要: A Real-time Instanton Approach to Quantum Activation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.00681v1
• Date: Sun, 1 Sep 2024 09:56:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 12:52:28.660688
• Title: A Real-time Instanton Approach to Quantum Activation
• Title（参考訳）: 量子活性化のためのリアルタイムインスタントアプローチ
• Authors: Chang-Woo Lee, Paul Brookes, Kee-Su Park, Marzena H. Szymańska, Eran Ginossar,
• Abstract要約: 駆動散逸非線形系は分岐、不安定性、スイッチングに関連する豊富な臨界挙動を示す。 ケルディシュ場論におけるインスタント・アプローチは、そのような現象について深い洞察を与えることができることを示す。 ケルディシュコヒーレント状態の経路積分の枠組みに設定することにより、多体系における量子活性化の研究が可能となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6008229267455227
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Driven-dissipative nonlinear systems exhibit rich critical behavior, related to bifurcation, bistability and switching, which underlie key phenomena in areas ranging from physics, chemistry and biology to social sciences and economics. The importance of rare fluctuations leading to a dramatic jump between two very distinct states, such as survival and extinction in population dynamics, success and bankruptcy in economics and the occurrence of earthquakes or of epileptic seizures, have been already established. In the quantum domain, switching is of importance in both chemical reactions and the devices used in quantum state detection and amplification. In particular, the simplest driven single oscillator model serves as an insightful starting point. Here we describe switching induced by quantum fluctuations and illustrate that an instanton approach within Keldysh field theory can provide a deep insight into such phenomena. We provide a practical recipe to compute the switching rates semi-analytically, which agrees remarkably well with exact solutions across a wide domain of drive amplitudes spanning many orders of magnitude. Being set up in the framework of Keldysh coherent states path integrals, our approach opens the possibility of studying quantum activation in many-body systems where other approaches are inapplicable.
• Abstract（参考訳）: 駆動散逸性非線形系は分岐、不安定性、スイッチングに関連する豊富な臨界挙動を示しており、物理学、化学、生物学、社会科学、経済学といった分野において重要な現象の根底にある。 人口動態における生存と絶滅、経済における成功と破産、地震の発生やてんかん発作など、非常に異なる2つの状態の間に劇的な変化をもたらす稀な変動の重要性は既に確立されている。 量子領域において、スイッチングは化学反応と量子状態の検出と増幅に使用される装置の両方において重要である。 特に、最も単純な駆動シングル発振器モデルは洞察に富む出発点として機能する。 ここでは、量子ゆらぎによって引き起こされるスイッチングを記述し、ケルディシュ場の理論におけるインスタントンアプローチがそのような現象について深い洞察を与えることができることを示す。 スイッチングレートを半解析的に計算する実践的なレシピを提供する。これは、多数の桁にまたがる広い駆動振幅領域の正確な解に非常によく一致する。 ケルディシュコヒーレント状態積分の枠組みに設定することにより、他のアプローチが適用不可能な多体系における量子活性化の研究が可能となる。

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