論文の概要: Dissipative quantum phase transitions monitored by current fluctuations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01136v1
- Date: Mon, 03 Feb 2025 08:08:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 14:58:42.027610
- Title: Dissipative quantum phase transitions monitored by current fluctuations
- Title（参考訳）: 電流揺らぎによって観測される散逸量子相転移
- Authors: Masataka Matsumoto, Matteo Baggioli, Zi Cai,
- Abstract要約: 散逸相転移(DPT)は、非平衡開量子系の物理的性質の急激な変化によって定義される。
ここでは、オープン量子システムと環境の間の単位時間あたりの平均量子ジャンプとして定義される$textitoutput current$を考える。
本稿では, 出力電流変動, 特にその動的相関, パワースペクトル, 特性時間スケールが, DPTに関する貴重な情報を提供することができることを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Dissipative phase transitions (DPT) are defined by sudden changes in the physical properties of nonequilibrium open quantum systems and they present characteristics that have no analogue in closed and thermal systems. Several methods to detect and characterize DPT have been suggested in the literature, the most famous of which -- the $\textit{Liouvillian gap}$ -- can be derived from a spectral analysis of the Liouvillian super-operator that governs the complex interplay between coherent and dissipative dynamics. Here, we consider the $\textit{output current}$, defined as the average total quantum jumps per unit time between the open quantum system and the environment. We propose that output current fluctuations, and in particular their dynamical correlations, their power spectrum, and their characteristic timescale can provide valuable information about DPT, confirming a dramatic change of behavior at the critical point. We validate our proposal using the dissipative XYZ model and the nonlinear driven-dissipative Kerr model, showing good agreement with previous estimates of the location of the critical point. Compared to previous approaches, our proposal could be already experimentally tested in optical systems, providing a practical method to detect criticality in quantum open systems.
- Abstract（参考訳）: 散逸相転移(英: Dissipative phase transitions, DPT)は、非平衡開量子系の物理的性質の急激な変化によって定義される。
DPTを検知し特徴付けるいくつかの方法が文献で提案されており、その中でも最も有名なのが、コヒーレント力学と散逸力学の複雑な相互作用を統括するリウヴィリア超作用素のスペクトル解析から得られる$\textit{Liouvillian gap}$である。
ここでは、オープン量子システムと環境の間の単位時間あたりの平均量子ジャンプとして定義される$\textit{output current}$を考える。
本稿では, 出力電流変動, 特にその動的相関, パワースペクトル, 特性時間スケールが, 臨界点における動作の劇的変化を確認する上で, DPTに関する貴重な情報を提供できることを提案する。
我々は,XYZモデルと非線形駆動散逸Kerrモデルを用いて提案手法を検証し,臨界点の位置の以前の推定値とよく一致したことを示す。
従来の手法と比較して、提案手法はすでに光学系で実験的にテストされており、量子開系における臨界度を検出するための実用的な方法を提供することができる。
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