1Institutet för fysik, fakulteten för fysik, astronomi och informatik, Nicolaus Copernicus University, Grudziadzka 5/7, 87-100 Toruń, Polen
2Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Dresden, D-01062, Dresden, Tyskland
3Åbo centrum för kvantfysik, Institutionen för fysik och astronomi, Åbo universitet, FI-20014, Turun Yliopisto, Finland
4Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, I-20133 Milano, Italien
5Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano, Via Celoria 16, I-20133 Milano, Italien
Hitta det här uppsatsen intressant eller vill diskutera? Scite eller lämna en kommentar på SciRate.
Abstrakt
Varje dynamik i öppet system kan associeras med oändligt många stokastiska bilder, kallade unravelings, som har visat sig vara oerhört användbara i flera sammanhang, både ur konceptuell och praktisk synvinkel. Här, med fokus på kvanthoppavvecklingar, demonstrerar vi att det finns en inneboende frihet i hur man tilldelar termerna för den underliggande masterekvationen till deterministiska och hoppande delarna av den stokastiska beskrivningen, vilket leder till ett antal kvalitativt olika upplösningar. Som relevanta exempel visar vi att en fast bas av tillstånd efter hopp kan väljas under vissa bestämda förhållanden, eller att den deterministiska utvecklingen kan ställas in av en vald tidsoberoende icke-hermitisk Hamiltonian, även i närvaro av extern körning. Vårt tillvägagångssätt bygger på definitionen av hastighetsoperatorer, vars positivitet utrustar varje avveckling med ett kontinuerligt mätschema och är relaterat till en länge känd men hittills inte allmänt använd egenskap för att klassificera kvantdynamik, känd som dissipativitet. Med utgångspunkt från formella matematiska begrepp tillåter våra resultat oss att få grundläggande insikter i öppna kvantsystems dynamik och att berika deras numeriska simuleringar.
► BibTeX-data
► Referenser
[1] H.-P. Breuer och F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems (Oxford Univ. Press, Oxford, 2007).
https: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: oso / 9780199213900.001.0001
[2] HJ Carmichael, An Open System Approach to Quantum Optics, Lecture Notes in Physics (Springer, Berlin, 1993).
https://doi.org/10.1007/978-3-540-47620-7
[3] J. Dalibard, Y. Castin och K. Mølmer, Phys. Rev. Lett. 68, 580 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.68.580
[4] T. Basche, S. Kummer och C. Brauchle, Nature 373, 132 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 373132a0
[5] S. Peil och 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 och 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, UB Hoff, M. Brune, J.-M. Raimond och S. Haroche, Nature 446, 297 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature05589
[8] R. Vijay, DH Slichter och I. Siddiqi, Phys. Rev. Lett. 106, 110502 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.110502
[9] ZK Minev, SO Mundhada, S. Shankar, P. Reinhold, R. Gutiérrez-Jáuregui, RJ Schoelkopf, M. Mirrahimi, HJ Carmichael och MH Devoret, Nature 570, 200 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-019-1287-z
[10] MB Plenio och PL 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, England, 2002).
[13] A. Barchielli och M. Gregoratti, Quantum Trajectories and Measurements in Continuous Time: The Diffusive Case, Lecture Notes in Physics 782 (Springer, Berlin, 2009).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-01298-3
[14] HM Wiseman och GJ Milburn, Phys. Rev. A 47, 1652 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.47.1652
[15] WT Strunz, L. Diósi och N. Gisin, Phys. Rev. Lett. 82, 1801 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.82.1801
[16] T. Yu, L. Diósi, N. Gisin och WT Strunz, Phys. Rev A 60, 91 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.60.91
[17] K. Luoma, WT Strunz och J. Piilo, Phys. Rev. Lett. 125, 150403 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.150403
[18] KW Murch, SJ Weber, C. Macklin och 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 och B. Huard, Phys. Rev. X 6, 011002 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.011002
[20] S. Hacohen-Gourgy, LS Martin, E. Flurin, VV Ramasesh, KB Whaley och I. Siddiqi, Nature 538, 491 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature19762
[21] Q. Ficheux, S. Jezouin, Z. Leghtas och B. Huard, Nat. Comm. 9, 1926 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-04372-9
[22] A. Barchielli och VP Belavkin, J. Phys. A: Matematik. Gen. 24, 1495 (1991).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/24/7/022
[23] E.-M. Laine, J. Piilo och H.-P. Breuer, Phys. Rev. A 81, 062115 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.062115
[24] D. Chrusciński, A. Kossakowski och Á. Rivas, Phys. Rev. A 83, 052128 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.052128
[25] Á. Rivas och SF Huelga, Open Quantum Systems (Springer, New York, 2012).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8
[26] Á. Rivas, SF Huelga och MB Plenio, Phys. Rev. Lett. 105, 050403 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.050403
[27] Á. Rivas, SF Huelga och MB Plenio, Rep. Prog. Phys. 77, 094001 (2014).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/77/9/094001
[28] H.-P. Breuer, E.-M. Laine och 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 och B. Vacchini, Rev. Mod. Phys. 88, 021002 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.88.021002
[30] J. Piilo, S. Maniscalco, K. Härkönen och KA Suominen, Phys. Rev. Lett. 100, 180402 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.180402
[31] J. Piilo, K. Härkönen, S. Maniscalco och KA Suominen, Phys. Rev. A 79, 062112 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.062112
[32] J. Gambetta och HM 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] HM Wiseman och JM Gambetta, Phys. Rev. Lett. 101, 140401 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.140401
[35] A. Smirne, M. Caiaffa och 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 och S. Maniscalco, Phys. Rev. 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] HM Wiseman och GJ Milburn, Kvantmätning och kontroll (CUP, Cambridge, 2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511813948
[44] J. Zhangab, Y.-X. Liu, R.-B. Wuab, K. Jacobs och F. Nori, Phys. Rep. 679, 1 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physrep.2017.02.003
[45] S. Hacohen-Gourgy, LP Garcìa-Pintos, LS Martin, J. Dressel och I. Siddiqi, Phys. Rev. Lett. 120, 020505 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.020505
[46] LS Martin, WP Livingston, S. Hacohen-Gourgy, HM Wiseman och 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, SG Hofer, S. Hong, N. Kiesel, A. Kugi och M. Aspelmeyer, Nature 595, 373 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03602-3
[48] G. Lindblad, komm. Matematik. Phys. 48, 119 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01608499
[49] V. Gorini, A. Kossakowski och ECG Sudarshan, J. Math. Phys. 17, 821 (1976).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.522979
[50] D. Chrusciński och A. Kossakowski, Phys. Rev. Lett. 104, 070406 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.070406
[51] M. Caiaffa, A. Smirne och 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] MJW Hall, JD Cresser, L. Li och E. Andersson, Phys. Rev. A 89, 042120 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.042120
[56] D. Chruściński och FA Wudarski, Phys. Rev. A 91, 012104 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.012104
[57] N. Megier, D. Chruscinski, J. Piilo och WT Strunz, Sci. Rep. 7, 6379 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41598-017-06059-5
[58] T. Heinosaari och M. Ziman, The Mathematical Language of Quantum Theory, (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139031103
[59] HM Wiseman, Quantum Semiclass. Välja. 8, 205 (1996).
https://doi.org/10.1088/1355-5111/8/1/015
[60] V. Paulsen, helt bundna kartor och operatörs-alger (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 och Y. Castin, Quantum Semiclass. Välja. 8, 49 (1996).
https://doi.org/10.1088/1355-5111/8/1/007
[63] D. Chruściński och F. Mukhmedov, Phys. Rev. A. 100, 052120 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052120
[64] M. Naghiloo, M. Abbasi, Yogesh N. Joglekar och KW Murch, Nat. Phys. 15, 1232 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-019-0652-z
[65] F. Minganti, A. Miranowicz, RW Chhajlany och F. Nori, Phys. Rev. A 100, 062131 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.062131
[66] F. Minganti, A. Miranowicz, RW Chhajlany, II Arkhipov och F. Nori, Phys. Rev. A 101, 062112 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062112
[67] Y. Ashida, Z. Gong och M. Ueda, Adv. Phys. 69, 3 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 00018732.2021.1876991
[68] W. Chen, M. Abbasi, YN Joglekar och KW Murch, Phys. Rev. Lett. 127, 140504 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.140504
[69] F. Roccati, GM Palma, F. Bagarello och F. Ciccarello Op. Syst. Inf. Dyn. 29, 2250004 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S1230161222500044
Citerad av
[1] Dariusz Chruściński, "Dynamiska kartor bortom den markovaska regimen", arXiv: 2209.14902.
Ovanstående citat är från SAO / NASA ADS (senast uppdaterad framgångsrikt 2022-10-15 02:31:03). Listan kan vara ofullständig eftersom inte alla utgivare tillhandahåller lämpliga och fullständiga citatdata.
On Crossrefs citerade service Inga uppgifter om citerande verk hittades (sista försök 2022-10-15 02:31:01).
Detta papper publiceras i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Upphovsrätten kvarstår med de ursprungliga upphovsrättsinnehavarna som författarna eller deras institutioner.
