論文の概要: Solving Dicke superradiance analytically: A compendium of methods
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10463v3
- Date: Wed, 19 Mar 2025 07:33:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-20 12:00:44.779157
- 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Dicke超放射能問題に対するいくつかの解析的アプローチを提案する。
この問題に対処する複数の手法を探索し、任意の時間とスピン数で有効な解を得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We present several analytical approaches to the Dicke superradiance problem, which involves determining the time evolution of the density operator for an initially inverted ensemble of $N$ identical two-level systems undergoing collective spontaneous emission. This serves as one of the simplest cases of open quantum system dynamics that allows for a fully analytical solution. We explore multiple methods to tackle this problem, yielding a solution valid for any time and any number of spins. These approaches range from solving coupled rate equations and identifying exceptional points in non-Hermitian evolution to employing combinatorial and probabilistic techniques, as well as utilizing a quantum jump unraveling of the master equation. The analytical solution is expressed as a residue sum obtained from a contour integral in the complex plane, suggesting the possibility of fully analytical solutions for a broader class of open quantum system dynamics problems.
- Abstract（参考訳）: 我々はDicke超放射能問題に対するいくつかの解析的アプローチを提示し、これは、初期反転された$N$同一の2レベルシステムに対する密度演算子の時間的進化を決定することである。
これは、完全に解析的な解を可能にするオープン量子系力学の最も単純な例の1つとして機能する。
この問題に対処する複数の手法を探索し、任意の時間とスピン数で有効な解を得る。
これらのアプローチは、結合レート方程式の解法や、非エルミート進化における例外点の特定から、組合せ的および確率的手法の使用、およびマスター方程式の量子ジャンプ解法の利用まで様々である。
解析解は複素平面の輪郭積分から得られる剰余和として表現され、より広範な開量子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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