論文の概要: Mesoscopic Quantum Dynamics and Bosonization of Noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.20891v1
- Date: Tue, 29 Apr 2025 16:07:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.976478
- Title: Mesoscopic Quantum Dynamics and Bosonization of Noise
- Title（参考訳）: メソスコピック量子ダイナミクスと騒音のボゾン化
- Authors: Michele Fantechi, Marco Merkli,
- Abstract要約: 環境(または浴槽)と非局所的に相互作用する量子システムは、集合現象を探索するパラダイムとして機能する。
一般環境がシステムに与える影響は普遍的なボソニックな特徴を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum systems that interact non-locally with an environment (or bath) serve as paradigms for exploring collective phenomena. These systems naturally arise in physical setups featuring long-range many-body interactions, and are experimentally realized in platforms such as Rydberg atom arrays, cold atoms in optical cavities, ion traps, and dipolar systems. They hold broad potential for applications in quantum computing and quantum sensing. In this work, we reveal an exact theoretical mechanism governing such non-locally and mesoscopically coupled systems. We demonstrate that the effect of general environments on the system exhibits a universal bosonic character. Specifically, the exact effect that environments have on the system, regardless of their microscopic details, is equivalently produced by the interaction with a reservoir of non-interacting bosonic modes. The emergent 'bosonization' of the environment results from the mesoscopic coupling in the thermodynamic limit and can be interpreted as a manifestation of the central limit theorem. While this effect has been observed in specific models before, we show that it is, in fact, a universal feature.
- Abstract（参考訳）: 環境(または浴槽)と非局所的に相互作用する量子システムは、集合現象を探索するパラダイムとして機能する。
これらのシステムは自然に長距離多体相互作用を特徴とする物理装置で発生し、ライドバーグ原子配列、光学キャビティ中の低温原子、イオントラップ、双極子系などのプラットフォームで実験的に実現されている。
彼らは量子コンピューティングや量子センシングの応用に幅広い可能性を秘めている。
本研究では,そのような非局所的およびメソスコピック的に結合したシステムを管理する,正確な理論機構を明らかにする。
一般環境がシステムに与える影響は普遍的なボソニックな特徴を示す。
具体的には、その微妙な詳細に関わらず、環境がシステムに与える正確な効果は、相互作用しないボソニックモードの貯水池との相互作用によって同等に生成される。
環境の創発的な「ボゾン化」は、熱力学極限におけるメソスコピックカップリングの結果であり、中心極限定理の表現として解釈できる。
この効果は、これまで特定のモデルで観測されてきたが、実際には普遍的な特徴であることを示す。
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