論文の概要: Spontaneous Macroscopic Quantum Synchronization in an Ensemble of Two-level Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.10920v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 03:16:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.409375
- Title: Spontaneous Macroscopic Quantum Synchronization in an Ensemble of Two-level Systems
- Title（参考訳）: 2レベル系のアンサンブルにおける自発マクロ量子同期
- Authors: Zhen-huan Yang, Dan-Bo Zhang,
- Abstract要約: 自発的なマクロスケール量子同期は創発的な現象である。
2レベルシステム(TLS)のアンサンブルを研究し、関連する非線形量子マスター方程式を確立する。
自然周波数の異なるTLS群間の完全同期と部分同期を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9637610282257871
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spontaneous macroscopic quantum synchronization is an emergent phenomenon where an ensemble of quantum oscillators achieves global phase coherence through the interplay of interaction and dissipation. To illuminate this phenomenon, we study an ensemble of two-level systems (TLS) and establish its associated nonlinear quantum master equation, for which self-consistent analytical solutions of quantum synchronization can be obtained. The trajectories on the Bloch sphere vividly illustrate how dissipation and interaction drive the system toward a synchronized state. We present a phase diagram for macroscopic synchronization as a function of interaction strength and the gain-to-damping ratio. Furthermore, we demonstrate full synchronization and partial synchronization between two groups of TLS with different natural frequencies. This work establishes ensemble of TLS as a remarkable system for understanding spontaneous quantum synchronization.
- Abstract（参考訳）: 自発性マクロスコピック量子同期(英: Spontaneous macroscopic quantum synchro)は、量子振動子の集合が相互作用と散逸の相互作用を通じて大域的な位相コヒーレンスを達成する創発的な現象である。
この現象を照らすため、2段階のシステム(TLS)のアンサンブルを研究し、関連する非線形量子マスター方程式を確立し、量子同期の自己整合解析解を得ることができる。
ブロッホ球上の軌道は、散逸と相互作用が系を同期状態へと導く様子を鮮明に表している。
本稿では,相互作用強度とゲイン・ツー・ダンピング比の関数として,マクロ同期の位相図を示す。
さらに,自然周波数の異なるTLS群間の完全同期と部分同期を示す。
この研究は、自発的な量子同期を理解するための顕著なシステムとしてTLSのアンサンブルを確立する。
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