論文の概要: The Phase-Coupled Caldeira-Leggett Model: Non-Markovian Open Quantum Dynamics beyond Linear Dissipation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.25133v1
• Date: Wed, 29 Oct 2025 03:23:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-30 18:06:02.018952
• Title: The Phase-Coupled Caldeira-Leggett Model: Non-Markovian Open Quantum Dynamics beyond Linear Dissipation
• Title（参考訳）: 位相結合カルデイラレゲットモデル:線形散逸を超えた非マルコフ的開量子ダイナミクス
• Authors: Ao-Xiang Chang, Yu Su, Zi-Fan Zhu, Yao Wang, Rui-Xue Xu, YiJing Yan,
• Abstract要約: 我々は、量子散逸のtextitPhase-Coupled Caldeira-Leggett (PCL) モデルを導入する。 PCLモデルは指数関数的な相互作用が$H_mathrmSBpropto eilambda hat F$であり、$hat F$は集合浴座標を表す。 数値シミュレーションにより、従来のカルデイラ・レゲットモデルで予測されたものとは大きく異なる特異な力学挙動が明らかになる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.975083401255583
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce the \textit{Phase-Coupled Caldeira-Leggett} (PCL) model of quantum dissipation and develop an exact framework for its dynamics. Unlike the conventional Caldeira-Leggett model with linear system-bath coupling $H_{\mathrm{SB}}\propto\hat F$, the PCL model features an exponential interaction $H_{\mathrm{SB}}\propto e^{i\lambda \hat F}$, where $\hat F$ denotes the collective bath coordinate. This model unifies concepts from quantum Brownian motion and polaron physics, providing a general platform to study phase-mediated dissipation and decoherence beyond the linear-response regime. Despite its nonlinear system-bath coupling, the Gaussian nature of the environment allows a nonperturbative and non-Markovian treatment of PCL model within the algebra of dissipative quasiparticles. We obtain an exact closed-form equation of motion for the reduced density operator, and numerical simulations reveal distinctive dynamical behaviors that deviate markedly from those predicted by the conventional Caldeira-Leggett model.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 量子散逸のモデルである 'textit{Phase-Coupled Caldeira-Leggett} (PCL) を導入し, その力学の正確な枠組みを開発する。 線形システムバス結合 $H_{\mathrm{SB}}\propto\hat F$ の従来のカルデイラ・レゲットモデルとは異なり、PCLモデルは指数的相互作用 $H_{\mathrm{SB}}\propto e^{i\lambda \hat F}$ を特徴とする。 このモデルは、量子ブラウン運動とポーラロン物理学の概念を統一し、位相媒介の散逸と脱コヒーレンスを研究するための一般的なプラットフォームを提供する。 非線形系-バス結合にもかかわらず、環境のガウスの性質は、散逸準粒子の代数におけるPCLモデルの非摂動的および非マルコフ的処理を可能にする。 縮小密度演算子に対する正確な閉形式運動方程式を求め、シミュレーションにより従来のカルデイラ・レゲットモデルで予測されたものとは大きく異なる特異な動的挙動を示す。

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