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耗散量子动力学的统一随机表述. II. 超越自旋浴的线性响应

化学物理 2018-01-17 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

我们使用论文I中提出的“广义层级运动方程”来研究耦合到自旋浴的系统的退相干。本方法允许在动力学计算中系统地纳入浴的高阶非谐效应。我们研究了自旋浴模型对线性响应近似的首阶修正。考虑了两类基于自旋的环境:(1) 从连续谱密度离散化的自旋浴,和(2) 物理自旋(如核自旋或电子自旋)的浴。主要区别在于如何选择浴频率和系统-浴耦合参数来表示环境。当从连续谱密度离散化时,系统-浴耦合通常按 1/NB\sim 1/\sqrt{N_B} 缩放,其中 NBN_B 是浴自旋的数量。这种缩放抑制了自旋浴的非高斯特性,并在热力学极限下证明了线性响应近似的合理性。对于物理自旋浴模型,系统-浴耦合直接由自旋-自旋相互作用推导得出,没有理由服从 1/NB1/\sqrt{N_B} 缩放。因此并不总是能够为线性响应近似辩护。此外,如果自旋-自旋哈密顿量和/或浴参数高度对称,这些附加约束会产生非马尔可夫且持续的动力学,这超出了线性响应处理的范围。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.05713,
  title  = {A Unified Stochastic Formulation of Dissipative Quantum Dynamics. II. Beyond Linear Response of Spin Baths},
  author = {Chang-Yu Hsieh and Jianshu Cao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05713},
  year   = {2018}
}

备注

30 pages, 9 figures