有限强度环境耦合引起的哈密顿量修正
量子物理
2025-01-28 v2 统计力学
摘要
若量子系统与环境相互作用，则哈密顿量会获得称为 Lamb 位移项的修正。还存在另外两种与稳态相关的哈密顿量修正。即，稳态在第一近似下是相对于原始哈密顿量的吉布斯态。然而，若具有有限耦合，则真实稳态将不同，将其视为某一有效哈密顿量的吉布斯态，可提取出一种称为“稳态”修正的修正。另者，可采取静态观点，考虑总平衡态（即系统加浴吉布斯态）的约化态。所提取的哈密顿量修正称为“平均力”修正。本文给出上述三类二阶（按耦合强度）修正的若干解析结果。我们聚焦于被刘维尔超算符湮灭的态，而非稳态，将其标为“准稳态”。具体而言，我们推导了对于一般主方程类的平均力修正以及准稳态与 Lamb 位移修正的一般公式。此外，针对 Davies、Bloch-Redfield 与累积量方程（精炼弱耦合）获得了修正的具体公式。特别地，累积量方程作为刘维尔超算符的案例研究，具有非平凡的四阶生成元。该生成元构成计算对角准稳态修正的基础。我们以自旋-玻色子模型为例，除使用我们的修正公式外，还从反应坐标方法考虑平均力修正。
引用
@article{arxiv.2204.00643,
title = {Corrections to the Hamiltonian induced by finite-strength coupling to the environment},
author = {Marcin Łobejko and Marek Winczewski and Gerardo Suárez and Robert Alicki and Michał Horodecki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00643},
year = {2025}
}