論文の概要: An exact analytical solution for Dicke superradiance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.19040v6
• Date: Fri, 13 Jun 2025 12:30:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-16 13:34:01.334697
• Title: An exact analytical solution for Dicke superradiance
• Title（参考訳）: ディック超放射能の正確な解析解
• Authors: Raphael Holzinger, Claudiu Genes,
• Abstract要約: 我々はDicke超放射能問題を再考し、N の同一二層系のアンサンブルが集団自然崩壊する。 コンパクトで閉形式な解で、残基上の有限和として力学を表現するか、あるいは同値な複素輪郭積分(英語版)(complex contour integral)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: We revisit the Dicke superradiance problem, where an ensemble of N identical two-level systems undergoes collective spontaneous decay. While an exact analytical solution has been known since 1977, its algebraic complexity has hindered practical use. Here we present a compact, closed-form solution that expresses the dynamics as a finite sum over residues or, equivalently, a complex contour integral. The method yields explicit populations of all Dicke states at arbitrary times and system sizes, and generalizes naturally to arbitrary initial conditions. Our formulation is computationally efficient and offers structural insights into the role of spectral degeneracies and Lindbladian eigenmodes in collective decay.
• Abstract（参考訳）: 我々はDicke超放射能問題を再考し、N の同一二層系のアンサンブルが集団自然崩壊する。 1977年以降、正確な解析解が知られているが、その代数的複雑性は実用的利用を妨げている。 ここでは、コンパクトで閉形式の解を示し、残基上の有限和として、あるいは同値な複素輪郭積分として力学を表現する。 この方法は任意の時間とシステムサイズで全てのディック状態の明示的な集団を生成し、自然に任意の初期条件に一般化する。 我々の定式化は計算的に効率的であり、集団崩壊におけるスペクトル退化とリンドブラディアン固有モデの役割に関する構造的な洞察を提供する。

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