高阶量子绝热消去中约化动力学完全正性破缺

本文讨论量子绝热消去，这是一种针对由快速衰减子系统与另一慢得多时间尺度子系统耦合而成的复合 Lindblad 系统的模型降阶技术。此类系统具有一个接近慢子系统的不变流形。该不变流形在快自由度衰减之后达到，此后慢动力学在其上演化。通过对不变流形参数化，慢动力学可通过约化模型模拟。为求得约化态的演化，我们关于时标分离进行渐近展开。迄今主要考虑二阶展开。此后已揭示，约化动力学的二阶展开一般由 Lindblad 方程给出，从而确保时间演化的完全正性。本文给出两个例子，其中约化动力学的完全正性因高阶贡献而破缺。第一个例子中，在对渐近展开不作截断的偏迹演化中检测到该破缺。偏迹并非参数化慢动力学的唯一方式。关于此非唯一性，[R. Azouit, F. Chittaro, A. Sarlette, and P. Rouchon, Quantum Sci. Technol. 2, 044011 (2017)] 中猜想存在确保完全正性的参数选择。然而，借助第二个例子，我们通过表明在任何参数化选择下都无法恢复完全正性，反驳了该猜想。我们就不变慢流形上初态中快与慢自由度之间不可避免关联的角度讨论了这些结果。