論文の概要: Thermodynamic universality across dissipative quantum phase transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05074v1
• Date: Thu, 04 Dec 2025 18:38:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.319566
• Title: Thermodynamic universality across dissipative quantum phase transitions
• Title（参考訳）: 散逸性量子相転移における熱力学的普遍性
• Authors: Laetitia P. Bettmann, Artur M. Lacerda, Mark T. Mitchison, John Goold,
• Abstract要約: リンドブラッド力学により記述された2次散逸型量子相転移の有限時間駆動について検討する。 本研究では, 閉系におけるキブル・ズールク機構に類似して, 非線形エントロピー生成は, ランプ持続時間とともに, 普遍的なパワー・ロー・スケーリングを示すことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study finite-time driving across second-order dissipative quantum phase transitions described by Lindblad dynamics. We show that the nonadiabatic entropy production, which quantifies deviations from the instantaneous nonequilibrium steady state, exhibits universal power-law scaling with the ramp duration in analogy to the Kibble-Zurek mechanism for closed systems. This establishes the universality of irreversible dissipation induced by driving an open quantum system near criticality. Furthermore, in systems described by bosonic Gaussian states, our scaling laws predict that the nonadiabatic entropy production is independent of driving speed to leading order, revealing a distinctive feature of Gaussian dissipative quantum phase transitions. We validate these analytical predictions in the thermodynamic limit of the driven-dissipative Dicke model and via finite-size scaling in the open Kerr model. Our results establish a general framework for understanding universal nonequilibrium response and thermodynamic irreversibility in critical open quantum systems.
• Abstract（参考訳）: リンドブラッド力学により記述された2次散逸型量子相転移の有限時間駆動について検討する。 本研究では, 瞬時非平衡定常状態からの偏差を定量化する非断熱エントロピー生成が, 閉系におけるキブル・ズールク機構に類似したランプ長の普遍的なパワーロースケーリングを示すことを示す。 これにより、開量子系を臨界近くで駆動することによって誘導される可逆散逸の普遍性を確立する。 さらに、ボソニック・ガウス状態によって記述されたシステムでは、我々のスケーリング法則は、非断熱エントロピー生成が先行順への駆動速度とは無関係であると予測し、ガウス散逸性量子相転移の特徴的な特徴を明らかにした。 我々は、これらの解析的予測を、駆動散逸Dickeモデルの熱力学限界および開カーモデルにおける有限サイズスケーリングによって検証する。 この結果は、臨界開量子系における普遍的非平衡応答と熱力学的不可逆性を理解するための一般的な枠組みを確立する。

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