論文の概要: Design Principles for Enhanced Quantum Transport with Site-Dependent Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.23005v1
• Date: Fri, 24 Apr 2026 20:52:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 17:12:07.095679
• Title: Design Principles for Enhanced Quantum Transport with Site-Dependent Noise
• Title（参考訳）: サイト依存雑音による量子輸送の高度化のための設計原理
• Authors: Maggie Lawrence, Elise Wang, Dvira Segal,
• Abstract要約: 傾斜あるいは乱れたエネルギー景観を持つ一次元格子の定常輸送について検討する。 サイトで最適化されたデファスティングは、均一なデファスティングよりも輸送効率が高いことが判明した。 その結果,コヒーレント力学と環境騒音の相互作用に関する微視的知見が得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Environmental noise can enhance transport, an effect known as environmental noise-assisted quantum transport. Most theoretical studies focus on optimizing system parameters under spatially uniform system-environment coupling. Here, instead, we optimize the environmental noise itself by allowing for site-dependent dephasing. We investigate steady-state transport in one-dimensional lattices with either ramped or disordered energy landscapes, considering both short- and long-range coherent tunneling. In the absence of environmental effects, in the thermodynamic limit these systems can exhibit localization, and thus suppressed transport, arising from destructive interference. Using a Lindblad master equation framework, we implement local dephasing optimized to maximize steady-state population flux. We find that for ramp potentials, short-range tunneling favors selective dephasing on alternating sites, whereas long-range tunneling benefits from a dephasing profile that increases with distance from the injection site. In energetically disordered systems, strongly detuned sites require enhanced local dephasing under short-range tunneling to facilitate transport. In all cases, we find that site-optimized dephasing allows higher transport efficiency than uniform dephasing, and it is accompanied by increased spatial delocalization of the steady state. Our results provide microscopic insight into the interplay between coherent dynamics and environmental noise. Dephasing broadens energy levels locally, helping to overcome detuning and destructive interference. More generally, we establish spatially-structured environmental noise as a strategy for controlling both quantum transport and state coherence in open systems.
• Abstract（参考訳）: 環境ノイズは、環境ノイズ支援量子輸送として知られる、輸送を強化することができる。 ほとんどの理論的研究は、空間的に均一なシステム-環境結合の下でのシステムパラメータの最適化に焦点を当てている。 ここでは, 環境騒音自体を最適化し, サイト依存のデフォーカスを可能にする。 短距離および長距離のコヒーレントトンネルを考慮した一次元格子の定常輸送について検討した。 環境効果がなければ、これらの系は局所化を示し、破壊的な干渉によって生じる輸送を抑制することができる。 リンドブラッドマスター方程式フレームワークを用いて、定常状態の個体群フラックスを最大化するために最適化された局所デファス化を実装した。 ランプ電位の場合,短距離トンネルは交互に設置する場所を選択的に強調するのに対し,遠距離トンネルは射出位置からの距離が増大する傾向にある。 エネルギー的に乱れたシステムでは、輸送を容易にするために短距離トンネル下での局所的なデファス化が必要となる。 いずれの場合も, サイト最適化デフォーカスは一様デフォーカスよりも輸送効率が高く, 定常状態の空間的デローカライズも増大している。 その結果,コヒーレント力学と環境騒音の相互作用に関する微視的知見が得られた。 脱落はエネルギーレベルを局所的に拡大し、劣化と破壊的な干渉を克服するのに役立つ。 より一般に、オープンシステムにおける量子輸送と状態コヒーレンスの両方を制御するための戦略として、空間的に構造化された環境ノイズを確立する。

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