論文の概要: Geometry and restoration of the quantum Mpemba effect beyond weak-coupling regime in the spin-boson model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.17565v1
• Date: Wed, 18 Mar 2026 10:13:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-19 18:32:57.637877
• Title: Geometry and restoration of the quantum Mpemba effect beyond weak-coupling regime in the spin-boson model
• Title（参考訳）: スピン-ボソンモデルにおける弱結合状態を超えた量子Mpemba効果の幾何と復元
• Authors: P. Chirico, G. Di Bello, G. De Filippis, C. A. Perroni,
• Abstract要約: スピンボソンモデルにおける量子Mpemba効果について検討する。 ブロッホ球面上の効果の単純な幾何学的構造を明らかにする。 結果は、異常な量子緩和における幾何学とシステム環境相関の役割を強調した。
• 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: Understanding relaxation dynamics in open quantum systems is a central problem in nonequilibrium quantum physics. Here we investigate the quantum Mpemba effect in the spin-boson model. In the weak-coupling Markovian regime we show that the occurrence of the effect strongly depends on the choice of distance measure at low temperature: while it appears in the trace distance, it can disappear in the quantum relative entropy. Going beyond the weak-coupling approximation, numerically exact simulations of the full system-bath dynamics reveal that increasing coupling enhances the effect in the trace distance and restores it in the quantum relative entropy. For all spin-bath couplings prior to delocalized-localized quantum phase transition, we uncover a simple geometric structure of the effect on the Bloch sphere: within the excited-state hemisphere, pairs of states related by rotations generically exhibit relaxation-order inversion. These results highlight the role of geometry and system-environment correlations in anomalous quantum relaxation.
• Abstract（参考訳）: 開量子系における緩和力学の理解は、非平衡量子物理学における中心的な問題である。 ここではスピンボソンモデルにおける量子Mpemba効果について検討する。 弱い結合型マルコフ系では、効果の発生は低温での距離測定の選択に強く依存しており、これはトレース距離に現れるが、量子相対エントロピーで消える可能性がある。 弱いカップリング近似を超えて、フルシステムバスダイナミクスの数値的正確なシミュレーションにより、カップリングの増加はトレース距離における効果を高め、量子相対エントロピーでそれを復元することを示した。 非局在化量子相転移の前にある全てのスピンバスカップリングに対して、ブロッホ球面上の効果の単純な幾何学的構造を明らかにする。 これらの結果は、異常な量子緩和における幾何学とシステム環境相関の役割を強調している。

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