1Fysiikan instituutti, fysiikan, tähtitieteen ja informatiikan tiedekunta, Nicolaus Copernicus University, Grudziadzka 5/7, 87-100 Toruń, Puola
2Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Dresden, D-01062, Dresden, Saksa
3Turun kvanttifysiikan keskus, Fysiikan ja tähtitieteen laitos, Turun yliopisto, 20014, Turun Yliopisto
4Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, I-20133 Milano, Italia
5Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano, Via Celoria 16, I-20133 Milano, Italia
Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.
Abstrakti
Jokainen avoimen järjestelmän dynamiikka voidaan yhdistää äärettömän moniin stokastisiin kuviin, joita kutsutaan purkuiksi, jotka ovat osoittautuneet erittäin hyödyllisiksi useissa yhteyksissä, sekä käsitteellisesti että käytännön näkökulmasta. Tässä, keskittyen kvanttihyppy-purkamiseen, osoitamme, että on olemassa luontainen vapaus siinä, kuinka määrittää taustalla olevan pääyhtälön ehdot stokastisen kuvauksen deterministisille ja hyppyosille, mikä johtaa useisiin laadullisesti erilaisiin purkauksiin. Asiaankuuluvina esimerkkeinä osoitamme, että hypyn jälkeisten tilojen kiinteä kanta voidaan valita tietyissä määrätyissä olosuhteissa tai että deterministinen kehitys voidaan asettaa valitulla ajasta riippumattomalla ei-hermiittisellä Hamiltonilla, jopa ulkoisen ajon läsnä ollessa. Lähestymistapamme perustuu nopeusoperaattoreiden määritelmään, joiden positiivisuus varustaa jokaisen purkamisen jatkuvalla mittausjärjestelmällä ja liittyy pitkään tunnettuun, mutta toistaiseksi laajalti käytettyyn ominaisuuteen kvanttidynamiikan luokittelussa, joka tunnetaan nimellä dissipatiivisuus. Formaalisista matemaattisista käsitteistä lähtien tuloksemme antavat meille mahdollisuuden saada perustavanlaatuisia näkemyksiä avoimen kvanttijärjestelmän dynamiikasta ja rikastuttaa niiden numeerisia simulaatioita.
► BibTeX-tiedot
► Viitteet
[1] H.-P. Breuer ja F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems (Oxford Univ. Press, Oxford, 2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: OSO / 9780199213900.001.0001
[2] H.J. Carmichael, An Open System Approach to Quantum Optics, Lectures Notes in Physics (Springer, Berliini, 1993).
https://doi.org/10.1007/978-3-540-47620-7
[3] J. Dalibard, Y. Castin ja K. Mølmer, Phys. Rev. Lett. 68, 580 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.68.580
[4] T. Basche, S. Kummer ja C. Brauchle, Nature 373, 132 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 373132a0
[5] S. Peil ja G. Gabrielse, Phys. Rev. Lett. 83, 1287 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.1287
[6] F. Jelezko, I. Popa, A. Gruber, C. Tietz, J. Wrachtrup, A. Nizovtsev ja S. Kilin, Appl. Phys. Lett. 81, 2160 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.1507838
[7] S. Gleyzes, S. Kuhr, C. Guerlin, J. Bernu, S. Deléglise, U.B. Hoff, M. Brune, J.-M. Raimond ja S. Haroche, Nature 446, 297 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature05589
[8] R. Vijay, D. H. Slichter ja I. Siddiqi, Phys. Rev. Lett. 106, 110502 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.110502
[9] Z.K. Minev, S.O. Mundhada, S. Shankar, P. Reinhold, R. Gutiérrez-Jáuregui, R.J. Schoelkopf, M. Mirrahimi, H. J. Carmichael ja M.H. Devoret, Nature 570, 200 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-019-1287-z
[10] M. B. Plenio ja P. L. Knight, Rev. Mod. Phys. 70, 101 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.70.101
[11] AJ Daley, Adv. Phys. 63, 77 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1080 / +00018732.2014.933502
[12] I. Percival, Quantum State Diffusion (Cambridge University Press, Cambridge, Englanti, 2002).
[13] A. Barchielli ja M. Gregoratti, Quantum Trajectories and Measurements in Continuous Time: The Diffusive Case, Lecture Notes in Physics 782 (Springer, Berliini, 2009).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-01298-3
[14] H.M. Wiseman ja G.J. Milburn, Phys. Rev. A 47, 1652 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.1652
[15] W. T. Strunz, L. Diósi ja N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 82, 1801 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1801
[16] T. Yu, L. Diósi, N. Gisin ja WT Strunz, Phys. Ilm. A 60, 91 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.60.91
[17] K. Luoma, W.T. Strunz ja J. Piilo, Phys. Rev. Lett. 125, 150403 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.150403
[18] K. W. Murch, S. J. Weber, C. Macklin ja I. Siddiqi, Nature 502, 211 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12539
[19] P. Campagne-Ibarcq, P. Six, L. Bretheau, A. Sarlette, M. Mirrahimi, P. Rouchon ja B. Huard, Phys. Rev. X 6, 011002 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.011002
[20] S. Hacohen-Gourgy, L.S. Martin, E. Flurin, V.V. Ramasesh, K.B. Whaley ja I. Siddiqi, Nature 538, 491 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature19762
[21] Q. Ficheux, S. Jezouin, Z. Leghtas ja B. Huard, Nat. Comm. 9, 1926 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-04372-9
[22] A. Barchielli ja V.P. Belavkin, J. Phys. V: Matematiikka. Gen. 24, 1495 (1991).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/24/7/022
[23] E.-M. Laine, J. Piilo ja H.-P. Breuer, Phys. Rev. A 81, 062115 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.062115
[24] D. Chrusciński, A. Kossakowski ja Á. Rivas, Phys. Rev. A 83, 052128 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.052128
[25] Á. Rivas ja S. F. Huelga, Open Quantum Systems (Springer, New York, 2012).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8
[26] Á. Rivas, S. F. Huelga ja M. B. Plenio, Phys. Rev. Lett. 105, 050403 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050403
[27] Á. Rivas, S. F. Huelga ja M. B. Plenio, Rep. Prog. Phys. 77, 094001 (2014).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/77/9/094001
[28] H.-P. Breuer, E.-M. Laine ja J. Piilo, Phys. Rev. Lett. 103, 210401 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.210401
[29] H.-P. Breuer, E.-M. Laine, J. Piilo ja B. Vacchini, Rev. Mod. Phys. 88, 021002 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.88.021002
[30] J. Piilo, S. Maniscalco, K. Härkönen ja K.A. Suominen, Phys. Rev. Lett. 100, 180402 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.180402
[31] J. Piilo, K. Härkönen, S. Maniscalco ja K.A. Suominen, Phys. Rev. A 79, 062112 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.062112
[32] J. Gambetta ja H.M. Wiseman, Phys. Rev. A 68, 062104 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.062104
[33] L. Diósi, Phys. Rev. Lett. 100, 080401 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.080401
[34] H.M. Wiseman ja J.M. Gambetta, Phys. Rev. Lett. 101, 140401 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.140401
[35] A. Smirne, M. Caiaffa ja J. Piilo, Phys. Rev. Lett. 124, 190402 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.190402
[36] L. Diósi, Phys. Lett. A 112, 288 (1985).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(85)90342-1
[37] L. Diósi, Phys. Lett. A 114, 451 (1986).
https://doi.org/10.1016/0375-9601(86)90692-4
[38] L. Diósi, J. Phys. A 21, 2885 (1988).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/21/13/013
[39] N. Gisin, Helv. Phys. Acta 63, 929 (1990).
https: / / doi.org/ 10.5169 / seals-116244
[40] B. Vacchini, A. Smirne, E.-M. Laine, J. Piilo, HP Breuer, New J. Phys. 13, 093004 (2011).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/9/093004
[41] D. Chruściński ja S. Maniscalco, Phys. Tohtori Lett. 112, 120404 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.120404
[42] S. Wißmann, H.-P. Breuer, B. Vacchini, Phys. Rev. A 92, 042108 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042108
[43] H. M. Wiseman ja G. J. Milburn, Quantum Measurement and Control (CUP, Cambridge, 2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948
[44] J. Zhangab, Y.-X. Liu, R.-B. Wuab, K. Jacobs ja F. Nori, Phys. Rep. 679, 1 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2017.02.003
[45] S. Hacohen-Gourgy, L. P. Garcìa-Pintos, L.S. Martin, J. Dressel ja I. Siddiqi, Phys. Rev. Lett. 120, 020505 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.020505
[46] L.S. Martin, W.P. Livingston, S. Hacohen-Gourgy, H.M. Wiseman ja I. Siddiqi, Nat. Phys. 16, 1046 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0939-0
[47] L. Magrini, P. Rosenzweig, C. Bach, A. Deutschmann-Olek, S. G. Hofer, S. Hong, N. Kiesel, A. Kugi ja M. Aspelmeyer, Nature 595, 373 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03602-3
[48] G. Lindblad, kom. Matematiikka. Phys. 48, 119 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499
[49] V. Gorini, A. Kossakowski ja E.C.G. Sudarshan, J. Math. Phys. 17, 821 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.522979
[50] D. Chrusciński ja A. Kossakowski, Phys. Rev. Lett. 104, 070406 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.070406
[51] M. Caiaffa, A. Smirne ja A. Bassi, Phys. Rev. A 95, 062101 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.062101
[52] TA Brun, Phys. Rev. A 61, 042107 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.61.042107
[53] TA Brun, Am. J. Phys. 70, 719 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1119 / +1.1475328
[54] L. Diósi, J. Phys. A 50, 16LT01 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / aa6263
[55] M.J.W. Hall, J. D. Cresser, L. Li ja E. Andersson, Phys. Rev. A 89, 042120 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.042120
[56] D. Chruściński ja F.A. Wudarski, Phys. Rev. A 91, 012104 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.012104
[57] N. Megier, D. Chruscinski, J. Piilo ja W. T. Strunz, Sci. Rep. 7, 6379 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41598-017-06059-5
[58] T. Heinosaari ja M. Ziman, The Mathematical Language of Quantum Theory, (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139031103
[59] H.M. Wiseman, Quantum Semiclass. Valita. 8, 205 (1996).
https://doi.org/10.1088/1355-5111/8/1/015
[60] V. Paulsen, täysin rajoitetut kartat ja Operaattori Algebras (Cambridge University Press, Cambridge, 2003).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511546631
[61] E. Størmer, Positive Linear Maps of Operator Algebras, Springer Monographs in Mathematics (Springer, New York, 2013).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-34369-8
[62] K. Mølmer ja Y. Castin, Quantum Semiclass. Valita. 8, 49 (1996).
https://doi.org/10.1088/1355-5111/8/1/007
[63] D. Chruściński ja F. Mukhamedov, Phys. Rev. A. 100, 052120 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052120
[64] M. Naghiloo, M. Abbasi, Yogesh N. Joglekar ja K. W. Murch, Nat. Phys. 15, 1232 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0652-z
[65] F. Minganti, A. Miranowicz, R. W. Chhajlany ja F. Nori, Phys. Rev. A 100, 062131 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.062131
[66] F. Minganti, A. Miranowicz, R. W. Chhajlany, I. I. Arkhipov ja F. Nori, Phys. Rev. A 101, 062112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062112
[67] Y. Ashida, Z. Gong ja M. Ueda, Adv. Phys. 69, 3 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1080 / +00018732.2021.1876991
[68] W. Chen, M. Abbasi, Y. N. Joglekar ja K. W. Murch, Phys. Rev. Lett. 127, 140504 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.140504
[69] F. Roccati, G.M. Palma, F. Bagarello ja F. Ciccarello op. Syst. Inf. Dyn. 29, 2250004 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S1230161222500044
Viitattu
[1] Dariusz Chruściński, "Dynaamiset kartat Markovin hallintokauden ulkopuolella", arXiv: 2209.14902.
Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2022-10-15 02:31:03). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.
On Crossrefin siteerattu palvelu tietoja teosten viittaamisesta ei löytynyt (viimeinen yritys 2022-10-15 02:31:01).
Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.
