論文の概要: Gauge invariance of the natural lineshape and dissipative dynamics of a two-level atom

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06594v1
• Date: Sat, 11 Jan 2025 17:27:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-14 14:23:40.790199
• Title: Gauge invariance of the natural lineshape and dissipative dynamics of a two-level atom
• Title（参考訳）: 自然直線形状のゲージ不変性と2レベル原子の散逸ダイナミクス
• Authors: Chris Gustin,
• Abstract要約: 我々は、ゲージ原理と整合した方法でトランケートされたクーロンゲージハミルトンを用いて、正しい出力スペクトルを得ることができることを示す。 追加のハミルトン結合から生じる力学を経る TLA に対して、マスター方程式はボルン・マルコフ近似と同じ条件下でゲージ不変であることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The natural lineshape of an excited two-level atom (TLA) has long been known to be gauge-dependent, with certain experiments in better agreement with the lineshape calculated with the dipole gauge. We show that by using a Coulomb gauge Hamiltonian truncated in a manner consistent with the gauge principle, the correct output spectrum can be obtained. For TLAs undergoing dynamics arising from additional Hamiltonian couplings, we also show that the master equation is gauge-invariant under the same conditions of validity as the Born-Markov approximation, despite different gauges having different spectral densities. These results highlight the importance of using correctly truncated gauge-invariant Hamiltonians in input-output theory for accurate frequency-dependent spectra, even in weak coupling regimes.
• Abstract（参考訳）: 励起二層原子(TLA)の自然なラインシェープは長年にわたってゲージ依存であることが知られており、ある種の実験は双極子ゲージで計算されたラインシェープとよく一致している。 我々は、ゲージ原理と整合した方法でトランケートされたクーロンゲージハミルトンを用いて、正しい出力スペクトルを得ることができることを示す。 追加のハミルトン結合から生じる力学系に対して、マスター方程式はスペクトル密度が異なる異なるゲージにもかかわらずボルン・マルコフ近似と同じ条件下でゲージ不変であることが示される。 これらの結果は、弱いカップリング状態であっても、正確な周波数依存スペクトルに対する入力出力理論において、正しくトランカットされたゲージ不変ハミルトニアンを用いることの重要性を強調している。

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