論文の概要: Directional pumping of a two-level system by a fluctuation-regulated quantum source
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.34885v1
- Date: Mon, 28 Sep 2026 10:58:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-03 01:58:47.844798
- Title: Directional pumping of a two-level system by a fluctuation-regulated quantum source
- Title（参考訳）: ゆらぎ制御量子源による2レベル系の方向励起
- Abstract要約: 我々は、励起源が量子サブシステムとして保持されているときに方向性が現れることを示す。
指数関数的に減衰するソース相関について、ポンピング速度は相関時間によって支配されるローレンツのデチューニング依存を示す。
熱緩和の存在下では、定常励起状態の個体群は共鳴的に駆動される光ブロック限界を超えることができる。
- 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: A resonant classical field drives a two-level system coherently and, with ordinary relaxation, produces saturation rather than directional population transfer. Here we show that directionality emerges when the excitation source is retained as a quantum subsystem and subsequently traced out. We model the source as a single-excitation degree of freedom, or equivalently a stream of two-level ancillas, exchange-coupled to a target two-level system. The source first moment generates the usual coherent drive, while its second moments produce upward and downward dissipative channels. For a number-diagonal, fully excited source, the first moment vanishes and only the upward channel remains, yielding monotonic pumping of the target. The same structure follows from both an exact collision map and a fluctuation-regulated second-order quantum master equation. For exponentially decaying source correlations, the pumping rate shows a Lorentzian detuning dependence governed by the correlation time $τ_c$, accompanied by a dispersive frequency shift. In the presence of thermal relaxation, the steady-state excited-state population can exceed the resonantly driven optical-Bloch limit of one half. Within the fluctuation-regulated master equation, this directional pumping arises as a drive-induced dissipative contribution whose strength and spectral response are controlled by $τ_c$.
- Abstract（参考訳）: 共鳴古典場は、2段階の系をコヒーレントに駆動し、通常の緩和により、指向性人口移動よりも飽和を生成する。
ここでは、励起源が量子サブシステムとして保持され、その後追跡されるときに方向性が現れることを示す。
我々は、ソースを単一励起自由度、すなわち、2レベルアンシラのストリームとしてモデル化し、ターゲットの2レベルシステムと交換結合する。
ソース第1モーメントは通常のコヒーレントドライブを生成し、第2モーメントは上下に散逸するチャネルを生成する。
数対角の完全な励起源では、第1モーメントは消滅し、上向きのチャネルのみが残され、ターゲットの単調な励起が生じる。
同じ構造は、正確な衝突写像とゆらぎ制御された2階量子マスター方程式の両方から従う。
指数関数的に減衰するソース相関に対して、ポンピングレートは、分散周波数シフトを伴う相関時間$τ_c$で支配されるローレンツのデチューニング依存を示す。
熱緩和の存在下では、定常励起状態の集団は共鳴的に駆動される光ブロック限界を半分に越えることができる。
ゆらぎ制御されたマスター方程式の中では、この方向ポンプは、強度とスペクトル応答が$τ_c$で制御される駆動誘起散逸寄与として生じる。
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