論文の概要: Open quantum systems with particle and bath driven by time-dependent fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05348v1
- Date: Thu, 08 May 2025 15:34:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.939104
- Title: Open quantum systems with particle and bath driven by time-dependent fields
- Title(参考訳): 時間依存場によって駆動される粒子と浴を伴う開量子系
- Authors: Daniele Gamba, Bingyu Cui, Alessio Zaccone,
- Abstract要約: 外部時間依存場によって駆動される媒体(環境)と相互作用するタグ付き粒子の量子力学について検討する。
対応する量子ランゲヴィン方程式を導出し、外場が明示的な役割を果たすような変分散逸関係に従う。
駆動系に対するこの一般化された量子ゆらぎ-散逸関係は、量子光学における量子ノイズから、閉じ込められたイオンを持つ量子コンピューティングまで、他の応用も見つけることができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We derive a generalized quantum Langevin equation and its fluctuation-dissipation relation describing the quantum dynamics of a tagged particle interacting with a medium (environment), where both the particle and the environment are driven by an external time-dependent (e.g. oscillating) field. We specialize on the case of a charged tagged particle interacting with a bath of charged oscillators, under an external AC electric field, although the results are much more general and can be applied to any type of external time-dependent fields. We derive the corresponding quantum Langevin equation, which obeys a modified fluctuation-dissipation relation where the external field plays an explicit role. Using these results, we provide an illustration of their usefulness and derive a new form of the quantum Nyquist noise for the voltage fluctuations in electrical circuits under AC conditions (finite frequency), which is the most general since it also accounts for the response of the heat bath (e.g. lattice ions) to the applied AC electric field in the GHz-THz region, of relevance for 5G/6G wireless technologies. This generalized quantum fluctuation-dissipation relation for driven systems can also find other applications ranging from quantum noise in quantum optics to quantum computing with trapped ions.
- Abstract(参考訳): 我々は、一般化された量子ランゲヴィン方程式とそのゆらぎ-散逸関係を導出し、媒体(環境)と相互作用するタグ付き粒子の量子力学を記述し、粒子と環境の両方が外部の時間依存(eg振動)場によって駆動される。
我々は、外部交流電場下で、荷電振動子の浴と相互作用する荷電タグ粒子の場合に特化するが、その結果はより一般的であり、任意の種類の外部時間依存場に適用できる。
対応する量子ランゲヴィン方程式を導出し、外場が明示的な役割を果たすような変分散逸関係に従う。
これらの結果から, GHz-THz領域の印加された交流電場に対する熱浴(eg格子イオン)の応答と5G/6G無線技術との関係を考慮し, 電気回路の交流条件(有限周波数)下での電圧変動に対する量子ニキストノイズの新たな形態を導出する。
駆動系に対するこの一般化された量子ゆらぎ-散逸関係は、量子光学における量子ノイズから、閉じ込められたイオンを持つ量子コンピューティングまで、他の応用も見つけることができる。
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