論文の概要: Coherence-Controlled Quantum Zeno Dynamics from Exact Reset Maps
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27619v1
- Date: Sun, 29 Mar 2026 10:32:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-31 23:18:45.042323
- Title: Coherence-Controlled Quantum Zeno Dynamics from Exact Reset Maps
- Title（参考訳）: 厳密なリセットマップからのコヒーレンス制御量子ゼノダイナミクス
- Authors: Jishad Kumar, Achilleas Lazarides, Tapio Ala-Nissila,
- Abstract要約: 広義の開系における量子ゼノおよび反ゼノ力学の正確な枠組みを開発する。
単一粒子密度行列のレベルに作用する正確なストロボスコープリセットスキームを用いて環境を処理する。
この結果から,リセット誘起ゼノ物理を制御する鍵因子として,コヒーレンスとコヒーレンス保持を同定した。
- 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 develop an exact framework for quantum Zeno and anti-Zeno dynamics in a broad class of open systems, whose microscopic Hamiltonians are quadratic in bosonic or fermionic operators. We treat the environment through an exact stroboscopic resetting scheme acting at the level of the single-particle density matrix (SPDM). Within this framework, we consider two cases: a repeated-interaction (RI) protocol, in which the environment block is rethermalized and all system-environment coherences are erased after each step, and an evolving-correlation (EC) protocol, in which only the environment block is reset while system-environment coherences are preserved. For RI, we derive a general short-time Zeno law for the survival probability of a single-particle excitation and show that the corresponding decay rate scales linearly with the reset interval, implying Zeno freezing in the limit of infinitely frequent resets. Beyond the short-time regime, we formulate the RI dynamics directly in terms of the exact one-cycle propagator, which allows us to analyze finite-$τ$ anti-Zeno windows without additional approximations. For EC, we obtain a continuous-reset description in which the kept single-particle correlators obey a finite-dimensional linear differential equation. In this case the drift in the system block remains finite in the frequent-reset limit, so strict freezing is absent. We illustrate these results for a single fermionic level coupled to a semi-infinite tight-binding chain acting as a structured bath. Our results identify coherence erasure versus coherence retention as the key factor controlling the reset-induced Zeno physics.
- Abstract（参考訳）: 我々は、広い種類の開系において量子ゼノと反ゼノ力学の正確な枠組みを開発し、その顕微鏡的ハミルトニアンはボゾン作用素やフェルミオン作用素において二次的である。
本研究では, 単一粒子密度行列 (SPDM) のレベルに作用する, 精密なストロボスコープリセット法を用いて環境を処理した。
本枠組みでは,環境ブロックを再熱処理し,各ステップ後にすべてのシステム環境コヒーレンスを消去する繰り返し相互作用(RI)プロトコルと,システム環境コヒーレンスを保存しながら環境ブロックのみをリセットする進化相関(EC)プロトコルの2つを考察する。
RIの場合、単一粒子励起の生存確率に関する一般的な短時間Zeno法則を導出し、対応する崩壊速度がリセット間隔と線形にスケールすることを示し、無限に頻繁なリセットの極限でZenoが凍結することを示唆する。
短時間の体制の他に、RIダイナミクスを正確な一サイクルプロパゲータで直接定式化することで、追加の近似なしで有限$τ$反ゼノ窓を解析できる。
EC の場合、保持された単一粒子相関器が有限次元線型微分方程式に従う連続リセット記述を得る。
この場合、系ブロック内のドリフトは頻繁にリセットされる極限において有限であり、厳密な凍結は存在しない。
構造浴として機能する半無限強結合鎖に結合した1つのフェミオンレベルについて,これらの結果を示す。
本研究は,リセット誘起ゼノ物理を制御する鍵因子として,コヒーレンス消去とコヒーレンス保持を同定した。
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