論文の概要: Spectral signatures of the Markovian to Non-Markovian transition in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14661v2
- Date: Sun, 29 Sep 2024 12:51:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 21:34:58.219779
- Title: Spectral signatures of the Markovian to Non-Markovian transition in open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系におけるマルコフ変換と非マルコフ遷移のスペクトルシグネチャ
- Authors: Zeng-Zhao Li, Cho-Tung Yip, Bo Li,
- Abstract要約: 振動浴に強く結合した量子集合体におけるマルコフから非マルコフ遷移を研究する。
消散量の減少はスペクトルピークの分裂を誘発し, 入浴による非マルコフ効果の出現を示唆する。
スペクトル特徴は、凝集体の幾何学構造を区別するための高感度な指標として機能し、また非マルコフ的挙動を形成する際に幾何学が果たす重要な役割を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.917936997225074
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We present a new approach for investigating the Markovian to non-Markovian transition in quantum aggregates strongly coupled to a vibrational bath through the analysis of linear absorption spectra. Utilizing hierarchical algebraic equations in the frequency domain, we elucidate how these spectra can effectively reveal transitions between Markovian and non-Markovian regimes, driven by the complex interplay of dissipation, aggregate-bath coupling, and intra-aggregate dipole-dipole interactions. Our results demonstrate that reduced dissipation induces spectral peak splitting, signaling the emergence of bath-induced non-Markovian effects. The spectral peak splitting can also be driven by enhanced dipole-dipole interactions, although the underlying mechanism differs from that of dissipation-induced splitting. Additionally, with an increase in aggregate-bath coupling strength, initially symmetric or asymmetric peaks with varying spectral amplitudes may merge under weak dipole-dipole interactions, whereas strong dipole-dipole interactions are more likely to cause peak splitting. Moreover, we find that spectral features serve as highly sensitive indicators for distinguishing the geometric structures of aggregates, while also unveiling the critical role geometry plays in shaping non-Markovian behavior. This study not only deepens our understanding of the Markovian to non-Markovian transition but also provides a robust framework for optimizing and controlling quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 線形吸収スペクトルの解析を通じて, 振動浴に強く結合した量子集合体におけるマルコフ的-非マルコフ的遷移を研究するための新しいアプローチを提案する。
周波数領域における階層的代数方程式を用いて、これらのスペクトルが、散逸の複雑な相互作用、集合バスカップリング、およびアグリゲート内双極子-双極子相互作用によって、マルコフ型と非マルコフ型の間の遷移を効果的に明らかにする方法を解明する。
以上の結果から,消散量の減少はスペクトルピークの分裂を誘導し,入浴による非マルコフ効果の出現を示唆することが明らかとなった。
スペクトルピークスプリッティングは双極子-双極子相互作用の強化によっても駆動できるが、基礎となるメカニズムは散逸誘起スプリッティングと異なる。
さらに、集合バス結合強度が増大すると、最初は対称または非対称のピークとスペクトル振幅の異なるピークは弱い双極子-双極子相互作用の下で結合するが、強い双極子-双極子相互作用はピーク分裂を引き起こす。
さらに、スペクトル特徴は、凝集体の幾何学的構造を識別するための高感度な指標として機能し、非マルコフ的挙動を形成する上での幾何学的役割も明らかにしている。
この研究はマルコフから非マルコフ遷移への理解を深めるだけでなく、量子システムを最適化し制御するための堅牢な枠組みも提供する。
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