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駆動された開放量子系のための量子熱力学的構築

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ロイ・ダン & ロニー・コスロフ

化学研究所、エルサレムヘブライ大学、エルサレム9190401、イスラエル

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抽象

駆動されるオープンシステムの量子力学は、量子力学と熱力学の両方の原理と互換性がある必要があります。 一連の仮定の観点から熱力学的原理を定式化することにより、熱力学的に一貫したマスター方程式が得られます。 公理的アプローチに従って、大規模な過渡制御量子システムとしてドライブを組み込んだ自律的な記述に基づいて分析を行います。 適切な物理的限界で、制御がシステムハミルトニアンに時間依存項として組み込まれている半古典的記述を導き出します。 半古典的記述への移行は、グローバルコヒーレンスの保存を反映し、初期制御状態におけるコヒーレンスの重要な役割を強調しています。 コヒーレント状態の単一ボソンモードによって制御されるキュービットを分析することにより、理論を示します。

量子システムダイナミクスの理論的シミュレーションは、量子デバイスのエンジニアリングと実現の前提条件です。 量子デバイスはその環境と相互作用し、外部の古典的なエージェントによって制御されるため、動的な記述は通常、時間依存のマスター方程式の観点から記述されます。

本研究では、熱力学的原理からマスター方程式を構築します。 まず、プライマリシステム、コントローラー、および環境に分割されたシステム全体の完全な量子記述から始めます。 動的対称性の考慮事項とコントローラーの半古典的限界を採用することにより、熱力学的原理と一致する、駆動されたオープンシステムの一般的な動的形式を取得します。

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によって引用

[1] Adam Hewgill、Gabriele De Chiara、Alberto Imparato、「量子熱力学的に一貫したローカルマスター方程式」、 フィジカルレビューリサーチ3 1、013165(2021).

[2] RoieDannとRonnieKosloff、「熱力学的互換性からのオープンシステムダイナミクス」、 フィジカルレビューリサーチ3 2、023006(2021).

[3] Roie Dann、Nina Megier、およびRonnie Kosloff、「時間変換対称性の下での非マルコフダイナミクス」、 arXiv:2106.05295.

[4] Chang-Kang Hu、Roie Dann、Jin-Ming Cui、Yun-Feng Huang、Chuan-Feng Li、Guang-Can Guo、Alan C. Santos、およびRonnie Kosloff、「慣性定理制御プロトコルの実験的検証」 、 arXiv:1903.00404.

[5] Shimshon Kallush、Roie Dann、およびRonnie Kosloff、「制御不能な制御:オープンシステムダイナミクスの量子制御」、 arXiv:2107.11767.

[6] Patrick P. Potts、Alex Arash Sand Kalaee、Andreas Wacker、「経年近似を超えた熱力学的に一貫したマルコフマスター方程式」、 arXiv:2108.07528.

上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2021-11-29 04:01:01)。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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ソース:https://quantum-journal.org/papers/q-2021-11-25-590/

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