論文の概要: Hierarchical separation of relaxation timescales from spectral localization bounds

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.20860v1
• Date: Thu, 18 Jun 2026 18:48:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-26 12:31:00.477656
• Title: Hierarchical separation of relaxation timescales from spectral localization bounds
• Title（参考訳）: スペクトル局在境界からの緩和時間スケールの階層的分離
• Authors: Alex Stewart-Bozzo, Jakub Garwoła, Brett Min, Dvira Segal,
• Abstract要約: ボゾン環境に強く結合した多レベル量子系の散逸ダイナミクスについて検討する。 強系バス結合は, 有効系バス結合作用素において, 明るい暗黒構造を生じさせることがわかった。
• 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: We investigate the dissipative dynamics of multilevel quantum systems strongly coupled either to a lossy cavity mode or directly to a bosonic environment. By deriving spectral localization bounds, we establish conditions under which strong system-bath coupling gives rise to a hierarchy of population relaxation timescales. Our approach builds on the reaction-coordinate polaron-transform framework. By mapping the original strong-coupling problem onto an effective weakly dissipative model, we analyze the spectrum of the resulting Liouvillian superoperator through localization bounds. For the generalized V model, we find that strong system-bath coupling gives rise to a bright-dark structure in the effective system-bath coupling operator: a single collective mode remains strongly coupled to the environment, while the remaining modes become progressively dark. Consequently, the dynamics separate into fast and slow sectors and, at finite coupling strengths, develop a hierarchy of population relaxation timescales. Numerical simulations based on both secular and non-secular quantum master equations corroborate the emergence of timescale separation and the pronounced slowing down of dissipative dynamics at strong coupling. Our results reveal a general mechanism underlying anomalously slow relaxation in strongly coupled open quantum systems and provide a route for engineering long-lived states through system-environment interactions.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,多レベル量子系の散逸ダイナミクスを損失キャビティモードに強く結合するか,あるいはボソニック環境に直接結合するかについて検討する。 スペクトル局在化バウンダリを導出することにより、強いシステムバス結合が人口緩和タイムスケールの階層を形成する条件を確立する。 提案手法は, 反応コーディネート・ポラロン変換フレームワークに基づく。 元の強カップリング問題を有効弱散逸モデルにマッピングすることにより、ローカライゼーション境界によって得られるリウヴィリア超作用素のスペクトルを解析する。 一般化されたVモデルの場合、強い系バス結合は有効系バス結合作用素において明るい暗黒構造を生じさせ、単一の集合モードは環境と強く結びついているが、残りのモードは徐々に暗くなる。 その結果、ダイナミクスは高速で遅いセクターに分離され、有限結合強度では、人口緩和タイムスケールの階層が発達する。 世俗的および非分子的量子マスター方程式に基づく数値シミュレーションは、時間スケール分離の出現と強い結合における散逸動力学の顕著な減速を裏付ける。 本研究は, 強結合型オープン量子系における不規則に緩やかな緩和のメカニズムを明らかにし, システム環境相互作用による長寿命状態の工学的経路を提供するものである。

関連論文リスト

• Ultrastrongly coupled open systems and fine grained time [0.0]
  結合定数が大きい場合, ボソニック貯水池に結合したdレベル量子系の力学について検討する。 超強結合のこの状態における開系力学の厳密な導出を提供する。 半群によって与えられないマルコフ力学は、弱いカップリング理論で何が起こるかとは対照的に自然に現れる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-15T12:24:30Z)
• Current fluctuations in nonequilibrium open quantum systems beyond weak coupling: a reaction coordinate approach [0.0]
  我々は、弱結合系とマルコフ系以外の開量子系の現在のゆらぎについて検討する。 完全なカウント統計と反応座標マッピングを組み合わせることで、定常電流変動の計算を可能にするフレームワークを開発する。 この結果から,量子デバイスにおける電流変動を,標準の弱結合パラダイムを超えて制御するための新たな洞察と設計原則が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-16T17:40:32Z)
• Direct probing of the simulation complexity of open quantum many-body dynamics [42.085941481155295]
  量子および古典的手法の両方を用いて, 開系力学のシミュレーションにおける散逸の役割について検討する。 その結果, 散散布は, 中・長期の時間スケールで異なる方法で相関長と混合時間に影響を及ぼすことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-27T15:14:36Z)
• Separation of relaxation timescales via strong system-bath coupling: Dissipative three-level system as a case study [0.0]
  我々は、強い系-バス結合が散逸性量子系の緩和力学を2つの異なる状態に分離することを解析的に実証した。 現実的な観点から, 消散浴との強い結合は, 長寿命の量子コヒーレンスを自律的に生成し, 維持できることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-15T20:31:44Z)
• Unveiling coherent dynamics in non-Markovian open quantum systems: exact expression and recursive perturbation expansion [44.99833362998488]
  非マルコフ開量子系のコヒーレント力学を効果的に支配するハミルトニアンを導出する体系的枠組みを導入する。 我々の枠組みをパラダイム的スピンシステムに適用し、環境相関がエネルギーシフトと固有基底回転にどのように影響するかを明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-04T15:55:22Z)
• Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model [44.99833362998488]
  構造ボソニック環境と結合した2レベル系の動的疎結合を解析的に検討した。 このようなシステムに対して動的疎結合が機能する十分な条件を見つける。 私たちの境界は、様々な関連するシステムパラメータで正しいスケーリングを再現します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-24T04:58:28Z)
• Hierarchical hydrodynamics in long-range multipole-conserving systems [0.0]
  本稿では,パワー-ロー崩壊結合を特徴とする多極保存モデルの階層的列を導入する。 実効的な古典的枠組みを用いて解析的・数値的にリアルタイムな流体力学を考察する。 その結果を高次元に拡張し、電荷密度の低いシステムにおける長時間スケールの出現を探る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T18:00:01Z)
• Dynamics with autoregressive neural quantum states: application to critical quench dynamics [41.94295877935867]
  本稿では、量子系の長時間のダイナミクスを安定的に捉えるための代替の汎用スキームを提案する。 二次元量子イジングモデルにおけるキブル・ズレーク機構の解明により,時間依存性のクエンチ力学にこのスキームを適用した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-07T15:50:00Z)
• Feedback-induced instabilities and dynamics in the Jaynes-Cummings model [62.997667081978825]
  時間遅延コヒーレントフィードバックを受けるJaynes-Cummingsモデルのコヒーレンスと定常状態特性について検討する。 導入されたフィードバックは、システムの動的応答と定常量子特性を質的に修正する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-20T10:07:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。