論文の概要: Spin-orbit coupled spin-boson model : A variational analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26468v1
- Date: Thu, 30 Oct 2025 13:13:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.819575
- Title: Spin-orbit coupled spin-boson model : A variational analysis
- Title（参考訳）: スピン軌道結合スピン-ボソンモデル : 変分解析
- Authors: Sudip Sinha, S. Sinha, S. Dattagupta,
- Abstract要約: 本研究では, 1次元スピン軌道結合粒子への散逸効果について検討した。
我々は、よく知られた変分ポラロンアプローチを拡張し、スペクトルの興味深い変化を伴う局在化遷移を明らかにする。
どちらのシナリオでも、スピンセクターの絡み合いエントロピーはこれらの遷移のマーカーとして機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3823356975862005
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The spin-boson (SB) model is a standard prototype for quantum dissipation, which we generalize in this work, to explore the dissipative effects on a one-dimensional spin-orbit (SO) coupled particle in the presence of a sub-ohmic bath. We analyze this model by extending the well-known variational polaron approach, revealing a localization transition accompanied by an intriguing change in the spectrum, for which the doubly degenerate minima evolves to a single minimum at zero momentum as the system-bath coupling increases. For translational invariant system with conserved momentum, a continuous magnetization transition occurs, whereas the ground state changes discontinuously. We further investigate the transition of the ground state in the presence of harmonic confinement, which effectively models a quantum dot-like nanostructure under the influence of the environment. In both the scenarios, the entanglement entropy of the spin-sector can serve as a marker for these transitions. Interestingly, for the trapped system, a cat-like superposition state corresponds to maximum entanglement entropy below the transition, highlighting the relevance of the present model for studying the effect of decoherence on intra-particle entanglement in the context of quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: スピンボソンモデル(スピンボソンモデル、英: spin-boson model、SB)は、この研究で一般化した量子散逸の標準的なプロトタイプであり、1次元のスピン軌道(SO)結合粒子に対する散逸効果を、サブオーミック浴の存在下で探求するものである。
我々は、このモデルを、よく知られた変分ポラロンアプローチを拡張して分析し、スペクトルの興味深い変化に伴う局在遷移を明らかにし、そこでは、系-バス結合が増加するにつれて、二重退化ミニマがゼロ運動量で1つの極小へと発展する。
保存運動量を持つ翻訳不変系では、連続的な磁化遷移が起こるが、基底状態は不連続に変化する。
さらに、環境の影響下で量子ドット状ナノ構造を効果的にモデル化する高調波閉じ込めの存在下での基底状態の遷移について検討する。
どちらのシナリオでも、スピンセクターの絡み合いエントロピーはこれらの遷移のマーカーとして機能する。
興味深いことに、キャット状重ね合わせ状態は遷移の下の最大エンタングルメントエントロピーに対応しており、量子情報処理の文脈における粒子内エンタングルメントに対するデコヒーレンスの影響を研究するためのモデルの有効性を強調している。
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