論文の概要: Quantum-corrected Floquet dynamics in the Rabi model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.17034v1
• Date: Fri, 20 Jun 2025 14:43:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-23 19:00:05.486671
• Title: Quantum-corrected Floquet dynamics in the Rabi model
• Title（参考訳）: Rabiモデルにおける量子補正フロケダイナミクス
• Authors: E. K. Twyeffort, A. D. Armour,
• Abstract要約: 実例としてスピン場系のラビモデルを用いる。 スピンの半古典力学に対する一階量子補正の近似解析式を初期場状態の範囲で得られる。
• 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: Semiclassical descriptions of the dynamics of a few-level system coupled to a mode of the electromagnetic field which effectively reduce the contribution of the field to a time-dependent term in the Hamiltonian of the few-level system are widely used. For example, such an approach is typically taken in quantum control applications. However, the underlying quantum character of the field will lead to corrections to the semiclassical dynamics which, given sufficient time, can lead to significant changes. Here we develop an approach for calculating these quantum corrections systematically, building on the time-dependent Floquet dynamics that emerges in the semiclassical limit. Using the Rabi model of a spin--field system as an illustrative example, we obtain approximate analytic expressions for the first-order quantum corrections to the semiclassical dynamics of the spin for a range of initial field states. These expressions describe the initial stages of the full quantum dynamics accurately, though they eventually fail for sufficiently long times. Our work has relevance both for understanding the fundamental properties of emergent semiclassical behavior and as a potential tool for assessing corrections to semiclassical control techniques.
• Abstract（参考訳）: 少数レベルの系のハミルトニアンにおける時間依存項への磁場の寄与を効果的に減少させる電磁場のモードに結合した少数レベルの系の力学に関する半古典的な記述が広く用いられている。 例えば、そのようなアプローチは典型的には量子制御の応用に取り入れられる。 しかし、場の根底にある量子的性質は、十分な時間を与えると大きな変化をもたらす半古典力学の補正につながる。 ここでは,これらの量子補正を体系的に計算する手法を開発し,半古典的極限に現れる時間依存のフロケダイナミクスに基づく。 スピン場系のラビモデルを実例として、スピンの半古典力学に対する一階量子補正の近似的解析式を得る。 これらの表現は、完全な量子力学の初期段階を正確に記述するが、最終的には十分に長い時間失敗する。 本研究は,創発的半古典的行動の基本的特性の理解と,半古典的制御手法の修正を評価するための潜在的なツールとして,その関連性を有する。

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