平衡仮説による完全正開放系動力学の調和に向けて【JST・京大機械翻訳】

Lobejko Marcin; Winczewski Marek; Suarez Gerardo; Alicki Robert; Horodecki Michal

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202220794032712 整理番号：22P0324140

平衡仮説による完全正開放系動力学の調和に向けて【JST・京大機械翻訳】

Towards reconciliation of completely positive open system dynamics with the equilibration postulate

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発行年： 2022年04月01日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月01日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ほとんどすべての量子系は大きな環境と相互作用するので,その発展の正確な量子力学的記述は不可能である。一つは,通常,マスター方程式の形で近似記述に頼る必要がある。そのような記述には少なくとも2つの基本的要求がある:まず,確率の正値を保存するべきである;第2に,単一熱浴に結合したシステムに対する平衡プロセスを正しく記述する必要がある。進化の既存の2つの広範な記述は,それらの条件の少なくとも1つを満たすことができない。いわゆるDaviesマスタ方程式は,確率の正しさを維持しながら,適切に熱化を記述することができなかった。一方,Bloch-Redfieldマスタ方程式は,最初の条件を破るが,いくつかの重要なシナリオに対して,少なくとも非対角要素に対して,平衡を正確に記述した。しかし,両特徴を共有するオープンシステムダイナミックスの記述が可能である。本論文では,弱結合限界でこの問題を部分的に解決した。(i)任意の開放系に対する適切な熱平衡状態(いわゆる平均力状態)の一般的形式を提供した。(ii)マスタ方程式の全クラスに対する定常状態コヒーレンスに対する解を提供し,特に,解がBloch-Redfield方程式に対する平均力ハミルトニアンと一致することを示した。(iii)著者らは,明らかに完全に正であるキュムラント方程式を考察し,その定常状態コヒーレンスがBloch-Redfield動力学(従って平均力状態)の1つと同じであることを示した。(iv)Bloch-Redfieldとキュムラント方程式の両方に対する二準位系に対する定常状態の対角部分に対する補正を解き,キュムラントの解は平均力状態に非常に近いが,Bloch-Redfieldは大きく異なることを示した。【JST・京大機械翻訳】

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量子力学一般 , 反応速度論・触媒一般 , 統計力学一般,多体問題 , 数値計算

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