論文の概要: Solving Dicke superradiance analytically: A compendium of methods
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10463v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 15:33:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-14 21:36:22.737999
- Title: Solving Dicke superradiance analytically: A compendium of methods
- Title（参考訳）: ディック超放射能を解析的に解く:方法のコンペディション
- Authors: Raphael Holzinger, Nico S. Bassler, Julian Lyne, Fidel G. Jimenez, Julius T. Gohsrich, Claudiu Genes,
- Abstract要約: 我々は、初期反転された$N$同一の2レベル系のアンサンブルに対して密度演算子の時間発展を再考する。
これは、完全に解析的な解を持つオープン量子系力学問題の最も単純な例の1つである。
- 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, namely the time evolution of the density operator for an initially inverted ensemble of $N$ identical two-level systems (spins), undergoing collective spontaneous emission. This is one of the simplest examples of an open quantum system dynamics problem that admits a fully analytical solution. We provide a few different approaches to derive the analytical solution valid for any time during the evolution and for any number of spins. These approaches range from solving a set of coupled rate equations, to observing exceptional points stemming from non-Hermitian evolution, to the use of combinatorics and probabilistic methods, and finally to utilizing techniques based on the quantum jump unraveling of the master equation. The solution is expressed as a residue sum stemming from a contour integral in the complex plane and suggests the possibility of fully analytical solutions for a wider range of quantum open system dynamics problems.
- Abstract（参考訳）: 我々は、ディック超放射能問題、すなわち、初期反転された$N$同一の2レベル系(スピン)のアンサンブルに対する密度作用素の時間発展について再検討する。
これは、完全に解析的な解を持つオープン量子系力学問題の最も単純な例の1つである。
進化中の任意の時間と多くのスピンに対して有効な解析解を導出するためのいくつかの異なるアプローチを提供する。
これらのアプローチは、結合率方程式の集合の解決、非エルミート進化に由来する例外的な点の観測、コンビネータ論と確率的手法の使用、そして最後にマスター方程式の量子ジャンプ展開に基づく手法の活用まで様々である。
この解は複素平面の輪郭積分から生じる剰余和として表現され、より広い範囲の量子開系力学問題に対する完全な解析解の可能性を示している。
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