論文の概要: Local quantum coherence with intersource interactions at nonzero temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04242v1
- Date: Thu, 06 Nov 2025 10:27:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.387662
- Title: Local quantum coherence with intersource interactions at nonzero temperature
- Title（参考訳）: 非ゼロ温度におけるソース間相互作用による局所量子コヒーレンス
- Authors: Yehor Hudenko, Michal Kolář, Radim Filip, Artem Ryabov,
- Abstract要約: 2レベル系(TLS)における局所的な量子コヒーレンスは通常、時間依存駆動によって生成される。
また、TLSと周囲環境の間の対称性を破る相互作用を低温で自律的に起こすこともできる。
局所的コヒーレンスが持続するだけでなく, 環境の有限温度で向上できることが示される。
- 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: Local quantum coherence in a two-level system (TLS) is typically generated via time-dependent driving. However, it can also emerge autonomously from symmetry-breaking interactions between the TLS and its surrounding environment at a low temperature. Although such environments often consist of interacting atoms or spins, the role of interactions within the environment in generating the autonomous local coherence has remained unexplored. Here, we address this gap by analyzing an exactly solvable model, which comprises a target TLS coupled to $N$ interacting source TLSs that represent the environment, with the whole system being in thermal equilibrium. We show that the local coherence not only persists but can be enhanced at finite temperatures of the environment compared to the case of no inter-source interactions. The temperature dependence of the coherence bears signatures of a quantum phase transition, and our analytical results suggest strategies for its optimization. Our findings reveal generic properties of the autonomously generated quantum coherence and point to viable routes for observing the coherence at nonzero temperatures.
- Abstract（参考訳）: 2レベル系(TLS)における局所的な量子コヒーレンスは通常、時間依存駆動によって生成される。
しかし、TLSと周囲環境の間の対称性を破る相互作用を低温で自律的に起こすこともできる。
このような環境は、しばしば相互作用する原子やスピンから構成されるが、自律的な局所的コヒーレンスの生成における環境内の相互作用の役割は未解明のままである。
そこで本研究では, 対象TLSと環境を表わす$N$の相互作用源TLSとを結合した, 熱平衡状態にあるターゲットTLSを, 正確に解けるモデルとして解析することにより, このギャップに対処する。
本研究では, 局所コヒーレンスが持続するだけでなく, 資源間相互作用が存在しない場合と比較して, 環境の有限温度で向上可能であることを示す。
コヒーレンスの温度依存性は、量子相転移のシグネチャを持ち、分析結果は、その最適化の戦略を示唆している。
本研究は, 自律的に生成した量子コヒーレンスの性質を明らかにし, 非ゼロ温度でのコヒーレンス観測に有効な経路を示した。
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