論文の概要: Photon counting beyond the rotating-wave approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10950v1
• Date: Wed, 11 Feb 2026 15:37:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:02.051454
• Title: Photon counting beyond the rotating-wave approximation
• Title（参考訳）: 回転波近似を超えた光子計数
• Authors: Steven Kim, Fabian Hassler,
• Abstract要約: 開量子系はしばしばリンドブラッドマスター方程式によって記述される。 量子ランゲヴィン方程式から光子計数統計値を得る方法を示す。 回転波の限界外においても、放射統計に対する最も重要な寄与は、効果的なリンドブラッド方程式によって得ることができることを示す。
• 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: Open quantum systems are often described by a Lindblad master equation, which relies on a set of approximations, most importantly the rotating-wave approximation which is only valid for weak damping. In the Lindblad setting, dissipative processes are described through jump operators, distinguishing between absorption and emission of photons. This enables the simple identification of emitted photons which provides a straightforward way to obtain the radiation statistics. Outside the rotating-wave limit, the Lindblad approach does not work. Open quantum systems can then be described by, e.g., the quantum Langevin equation. However, in this framework the number of emitted photons is not easily accessible. In this work, we point out how to obtain the photon counting statistics from a quantum Langevin equation and provide an expression for the photon current operator, for arbitrary systems coupled to linear environments. As an example, we employ the method to study the radiation statistics of a damped harmonic oscillator at finite temperature beyond the rotating-wave approximation. We show that even outside the rotating-wave limit, the most important contribution to the radiation statistics can be captured by an effective Lindblad equation, thus extending the range of possible applications of the Lindblad framework.
• Abstract（参考訳）: 開量子系はしばしばリンドブラッドのマスター方程式によって説明され、これは一連の近似に依存し、最も重要なのは弱い減衰にのみ有効な回転波近似である。 リンドブラッド設定では、散逸過程はジャンプ演算子を通して記述され、光子の吸収と放出を区別する。 これにより、放射統計を得るための簡単な方法を提供する発光光子の同定が可能になる。 回転波の極限の外では、リンドブラッドのアプローチは機能しない。 開量子系は、例えば量子ランゲヴィン方程式によって記述することができる。 しかし、このフレームワークでは、放出される光子の数は容易にはアクセスできない。 本研究では,線形環境に結合した任意の系に対して,量子ランゲヴィン方程式から光子計数統計値を得る方法を示し,光子電流演算子に対する式を提供する。 一例として, 減衰振動子の放射統計を, 回転波近似を超えた有限温度で研究する手法を用いる。 回転波の極限外においても、放射統計学における最も重要な寄与は、効果的なリンドブラッド方程式によって捉えることができ、リンドブラッドフレームワークの応用範囲を広げることができる。

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