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Lindblad 动力学的 Lie-Jordan 几何表述

量子物理 2026-07-04 v1 数学物理

摘要

我们在我们之前工作(arXiv:2606.26477)中引入的代数框架基础上,发展了有限维开放量子动力学的 Lie-Jordan 几何表述。Hilbert-Schmidt 算子空间被赋予一个正交厄米基,其中交换子和反对交换子由结构张量 CμνλC_{\mu\nu}{}^\lambdaBμνλB_{\mu\nu}{}^\lambda 编码。在这种表述中,von Neumann 和 Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshal 方程具有直接的分量表示。我们的核心结果是识别了一个与基无关的普适三线性耗散映射,D(X,Y)Z=XZY12{YX,Z}, \mathcal D(X,Y)Z=XZY-\frac12\{YX,Z\}, 其分量定义了一个仅取决于 Lie-Jordan 结构张量的普适算子空间张量。物理耗散子通过将该张量与 Lindblad 算子的展开系数和 Kossakowski 矩阵进行收缩获得,从而将普适的代数结构与模型相关的物理信息分离开来。我们进一步表明,组合 (B+C)(B+C)(BC)(B-C) 生成内部左和右输运,允许将基本耗散映射表示为经有序 Jordan 贡献修正的左右双模作用。该普适映射满足与基无关的迹和厄米共轭恒等式,由此可得出完整耗散子的迹保持性、厄米性保持性以及其分量表示在厄米 Hilbert-Schmidt 基中的实性。我们还推导了其 Hilbert-Schmidt 伴随,并说明了该形式体系在具有纯退相和振幅阻尼通道的量子比特上的应用。这种构造为 arXiv:2606.26477 中推导的普适超算子结构提供了一种张量和仿射几何解释,同时明确分离了代数和模型相关的部分。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.04052,
  title  = {A Lie-Jordan Geometric Formulation of Lindblad Dynamics},
  author = {Leonel Bixano and Victor Alberto Cruz-Barriguete and Guillermo López-Alvarez and V. G. Ibarra-Sierra and José Luis Cardoso and Alejandro Kunold},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.04052},
  year   = {2026}
}

备注

22 pages