光捕获复合物量子电路模拟器中由非相干弛豫引发的相干量子动力学
量子物理
2018-06-19 v1
摘要
在有机纳米结构中设计与利用相干激子输运近来被认为是改进人造光捕获材料的一种有前景的途径。然而，在超分子材料中实现并检验这些提案背后的耗散系统-环境模型目前极具挑战性。一个有前景的替代方案是使用由可编程量子比特构建的更简单且高度可调的量子模拟器，正如 Potocnik 等人最近在超导电路中实现的那样。在本文中，我们基于 Potocnik 等人的量子电路，模拟了一个激子耦合到量子浴并穿过网络的实时动力学。利用数值精确的层级运动方程来捕捉开放量子系统动力学，我们发现，从高激发亮激子到一对紧密间隔暗激子的超快但完全非相干的弛豫，能够自发地产生电子相干性以及跨越网络的振荡实空间运动（量子拍频）。重要的是，我们表明这种行为在环境噪声为经典随机（ effectively 高温）、如同当前实验中的情况下也依然存在，并且还会导致布居弛豫中一种新颖的、瞬态的细致平衡破缺。这些预测凸显了设计匹配的电子与谱噪声结构以实现不依赖相干激发或低温环境的鲁棒相干生成的可能性。
引用
@article{arxiv.1806.06087,
title = {Coherent quantum dynamics launched by incoherent relaxation in a quantum circuit simulator of a light-harvesting complex},
author = {A. W. Chin and E. Mangaud and O. Atabek and M. Desouter-Lecomte},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06087},
year = {2018}
}