論文の概要: Geometric Response in Open Quantum Systems: Coherence, Curvature, and Susceptibility
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.22517v1
- Date: Sun, 21 Jun 2026 14:10:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 17:45:27.393766
- Title: Geometric Response in Open Quantum Systems: Coherence, Curvature, and Susceptibility
- Title（参考訳）: 開量子系における幾何学的応答:コヒーレンス, 曲率, サセプティビリティ
- Authors: Eric R. Bittner, Carlos Silva-Acuña,
- Abstract要約: オープン量子システムのための応答幾何学的フレームワークを開発する。
対称セクターは、局所感受性を管理する計量的な応答テンソルを定義する。
反対称セクターは、非相互応答および幾何学的作業に関連する曲率2形式を定義する。
- 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 a response-geometric framework for open quantum systems by decomposing the stationary-state response tensor into symmetric and antisymmetric sectors. The symmetric sector defines a metric-like response tensor governing local susceptibility, while the antisymmetric sector defines a curvature two-form associated with nonreciprocal response and geometric work. We show that the work curvature is precisely the antisymmetric component of the response tensor, establishing a fluctuation--response relation that extends the geometric structure of equilibrium thermodynamics to nonequilibrium steady states, and reveals a response geometry with both metric and symplectic sectors. In equilibrium, the antisymmetric sector vanishes by reciprocity, recovering the familiar metric geometry of thermodynamic response. Open quantum systems admit a broader structure in which reciprocal and nonreciprocal responses coexist on the same control manifold. We illustrate this with a driven dissipative qubit under pure dephasing, where finite curvature emerges from the misalignment between the Hamiltonian eigenbasis and the pointer basis selected by the environment, without requiring strong driving or engineered reservoirs. Comparison with the Bures metric shows that response geometry and information geometry characterize distinct properties of the stationary-state manifold: the former governs susceptibility and geometric work, the latter quantifies state distinguishability. Geometric work thus emerges as a measurable signature of nonreciprocal response in open quantum systems.
- Abstract（参考訳）: 我々は、定常状態応答テンソルを対称および反対称セクターに分解することで、オープン量子システムのための応答幾何学的フレームワークを開発する。
対称セクターは局所感受性を管理する計量的な応答テンソルを定義し、反対称セクターは非相互応答および幾何学的作業に関連する曲率2形式を定義する。
本研究では, 平衡熱力学の幾何構造を非平衡定常状態へ拡張する揺らぎ応答関係を確立し, 計量とシンプレクティックセクターの双方で応答幾何学を明らかにする。
平衡において、反対称セクターは相互性によって消滅し、熱力学反応のよく知られた計量幾何学を回復する。
開量子系は、相互応答と非相互応答が同じ制御多様体上で共存するより広い構造を持つ。
有限曲率は、ハミルトン固有基底と環境によって選択されたポインタ基底との間の不整合から生じるが、強い駆動や工学的な貯水池は不要である。
ビューズ計量との比較により、応答幾何学と情報幾何学が定常状態多様体の異なる性質を特徴づけていることが示されている。
したがって、幾何学的な作業は開量子系における非相互応答の測定可能なシグネチャとして現れる。
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