論文の概要: An exact Markovian decoherence dynamics of two interacting harmonic oscillators coupled to a bosonic heat bath
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01605v1
- Date: Wed, 02 Jul 2025 11:13:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-03 14:23:00.167799
- Title: An exact Markovian decoherence dynamics of two interacting harmonic oscillators coupled to a bosonic heat bath
- Title（参考訳）: ボゾン熱浴に結合した相互作用する2つの調和振動子のマルコフ的デコヒーレンスダイナミクス
- Authors: Gábor Homa, Dávid Hamar, József Zsolt Bernád, Peter Adam, András Csordás,
- Abstract要約: 2つの調和結合調和振動子の系に対する正確なマルコフ極限において、Hu-Paz-Zhangマスター方程式の正確な解析解を示す。
熱浴は、当初は任意の温度で、オオミック・ローレンツ=ドルデスペクトル密度が特徴であると考えられている。
系が不安定となる限界下界に十分近い振動子間の直接結合の負の値に対して, 系は広い温度範囲と任意に長時間の絡み合いを維持可能であることを示す。
- 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 present an exact analytical solution of the Hu-Paz-Zhang master equation in a precise Markovian limit for a system of two harmonically coupled harmonic oscillators interacting with a common thermal bath of harmonic oscillators. The thermal bath is initially considered to be at arbitrary temperatures and characterized by an Ohmic Lorentz-Drude spectral density. In the examined system, couplings between the two harmonic oscillators and the environment ensure a complete decoupling of the center-of-mass and relative degrees of freedom, resulting in undamped dynamics in the relative coordinate. The exact time evolution is used to analyze the system's entanglement dynamics, quantified through logarithmic negativity and quantum mutual information, while ensuring the positivity of the density operator to confirm the physical validity of the results. We demonstrate that, under certain parameter regimes and initial conditions, the asymptotic dynamics can give rise to periodic entanglement-disentanglement behavior. Furthermore, numerical simulations reveal that for negative values of the direct coupling between the oscillators, which are sufficiently close to a critical lower bound beyond which the system becomes unstable, the system can maintain entanglement across a broad temperature range and for arbitrarily long durations.
- Abstract（参考訳）: 調和振動子の共通熱浴と相互作用する2つの調和結合調和振動子の系に対して,Hu-Paz-Zhangマスター方程式の正確な解析解をマルコフ極限に提示する。
熱浴は、当初は任意の温度で、オオミック・ローレンツ=ドルデスペクトル密度が特徴であると考えられている。
実験システムでは、2つの高調波発振器と環境との結合により、質量中心と相対自由度の完全な疎結合が保証され、相対座標における損傷のないダイナミクスが生じる。
正確な時間進化は、対数ネガティビティと量子相互情報を通じて定量化されたシステムの絡み合い力学を解析し、密度演算子の正当性を確保して結果の物理的妥当性を確認するために用いられる。
特定のパラメータ規則と初期条件の下では、漸近力学が周期的絡み合い-絡み合い挙動を引き起こすことを実証する。
さらに, 振動子間の直接結合の負の値が系が不安定となる限界下界に十分近い場合, システムは広い温度範囲と任意の長時間の絡み合いを維持できることがわかった。
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