論文の概要: Polarized Houston State Framework for Nonequilibrium Driven Open Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20160v2
- Date: Thu, 31 Jul 2025 06:43:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-01 13:02:07.682035
- Title: Polarized Houston State Framework for Nonequilibrium Driven Open Quantum Systems
- Title（参考訳）: 非平衡駆動型オープン量子システムのための偏極ヒューストン状態フレームワーク
- Authors: Shunsuke A. Sato, Hannes Hübener, Umberto De Giovannini, Angel Rubio,
- Abstract要約: 我々は、駆動されたオープン量子系における非平衡力学をモデル化するための新しい理論フレームワーク、偏極ヒューストン基底を導入する。
この結果は、光駆動のオープン量子材料における非平衡現象をシミュレートするための強力なツールとして、偏極化ヒューストン基底を強調した。
- 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 introduce a new theoretical framework -- the polarized Houston basis -- to model nonequilibrium dynamics in driven open quantum systems, formulated for use within the quantum master equation. This basis extends conventional Houston states by incorporating field-induced polarization effects, enabling a more accurate description of excitation dynamics under external driving. Using a one-dimensional dimer-chain model, we examine band population dynamics through projections onto polarized Houston states, original Houston states, and naive Bloch states. We find that the polarized Houston basis significantly suppresses spurious Bloch-state excitations and virtual transitions present in standard Houston approaches, allowing for a cleaner extraction of real excitations. When implemented in the relaxation time approximation of the quantum master equation, this formalism also yields a substantial reduction of unphysical DC currents in insulating systems. Our results highlight the polarized Houston basis as a powerful tool for simulating nonequilibrium phenomena in light-driven open quantum materials.
- Abstract（参考訳）: 我々は、量子マスター方程式内での使用のために定式化された、駆動されたオープン量子系における非平衡力学をモデル化するための新しい理論フレームワーク、偏極ヒューストン基底を導入する。
この基礎は、磁場誘起偏光効果を取り入れて従来のヒューストン状態を拡張し、外部駆動下での励起ダイナミクスをより正確に記述することができる。
一次元二量体鎖モデルを用いて、偏極ヒューストン状態、元ヒューストン状態、単純ブロッホ状態への投射によるバンドの集団動態を調べた。
偏極されたヒューストン基底は、標準的なヒューストンのアプローチで見られる急激なブロッホ状態の励起と仮想遷移を著しく抑制し、実際の励起をよりクリーンに抽出することができる。
量子マスター方程式の緩和時間近似で実装されると、この形式は絶縁系における非物理的直流電流を著しく減少させる。
この結果は、光駆動のオープン量子材料における非平衡現象をシミュレートするための強力なツールとして、偏極化ヒューストン基底を強調した。
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