論文の概要: Collisional model with dissipative and dephasing baths: Nonadditive effects at strong coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10988v1
• Date: Sat, 13 Sep 2025 21:37:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 17:26:22.867344
• Title: Collisional model with dissipative and dephasing baths: Nonadditive effects at strong coupling
• Title（参考訳）: 消散・脱落浴による衝突モデル:強結合における非添加効果
• Authors: Alessandro Prositto, Carlos Ramon-Escandell, Dvira Segal,
• Abstract要約: 両浴が同時に振る舞うと、強いシステムバス結合が動的に非付加的な効果をもたらすことを示す。 この非添加性の顕著な特徴は、脱着浴の影響により、人口のリラックスが遅くなる点である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The repeated interaction model provides a framework for emulating and analyzing the dynamics of open quantum systems. We explore here the dynamics generated by this protocol in a system that is simultaneously coupled to two baths through noncommuting system operators. One bath is made to couple to nondiagonal elements of the system, thus it induces dissipative dynamics, while the other couples to diagonal elements, and by itself it generates pure dephasing. By solving the problem analytically exactly, we show that when both baths act concurrently, a strong system-bath coupling gives rise to nonadditive effects in the dynamics. A prominent signature of this nonadditivity is the characteristic {\it slowing down} of population relaxation, driven by the influence of the dephasing bath. Beyond dynamics, we investigate the thermodynamic behavior of the model. Previous studies, using quantum master equations, showed that strong system-bath coupling created bath-cooperativity in this model, allowing heat exchange to the dephasing (diagonally coupled) bath. We find instead that, under the repeated interaction scheme, heat flows exclusively to the dissipative bath (coupled through nondiagonal elements). Our results highlight the need for a deeper understanding of the types of open quantum system dynamics and steady-state phenomena that emerge within the repeated interaction framework and the relation of this protocol to other common open quantum system techniques.
• Abstract（参考訳）: 繰り返し相互作用モデルは、オープン量子システムの力学をエミュレートし分析するためのフレームワークを提供する。 本稿では,このプロトコルによって生成された力学を,非可換なシステム演算子によって同時に2つの浴槽に結合するシステムで検討する。 1つの浴槽は系の非対角的要素に結合して作られるため、散逸的ダイナミクスを誘発し、もう1つの浴槽は対角的要素に誘導される。 この問題を正確に解析することにより、両浴が同時に振る舞うと、強いシステムバス結合が動的に非付加的な効果をもたらすことを示す。 この非添加性の顕著な特徴は、脱着浴の影響によって引き起こされる、人口緩和の特色である。 力学以外にも,モデルの熱力学的挙動について検討する。 量子マスター方程式を用いた以前の研究では、強い系-バス結合がこのモデルにおいてバス-協調性を生み出し、熱交換が(対角結合された)バスへの熱交換を可能にすることが示されていた。 その代わりに、繰り返しの相互作用スキームの下では、放散浴(非対角素子で結合した)にのみ熱流が流れていることが分かる。 この結果から, 繰り返し相互作用フレームワーク内に現れるオープン量子系力学や定常現象のタイプや, このプロトコルと他の共通のオープン量子系技術との関係について, より深い理解の必要性が浮き彫りにされた。

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