相互作用量子自旋浴引起的退相干

我们研究耦合到一维量子自旋链的两能级系统上引起的退相干。我们考虑链的动力学由Ising、XY或Heisenberg交换哈密顿量决定的情形。该量子浴模型对理解开放量子系统中的退相干可能具有基础重要性,因其可利用光学晶格中的原子实验制备。作为一个例子,我们在此展示如何实现耦合到相互作用自旋浴的量子比特系统的纯退相位模型。我们给出的结果超越了中心自旋均匀耦合到浴中所有自旋的情形,特别展示了当浴进入不同相或变为临界时会发生什么;我们还研究相干损失对系统所耦合浴自旋数目的依赖,并描述一个与耦合无关的 regime,其中退相干展现普适特征,而与系统-环境耦合强度无关。最后,我们建立退相干与浴内纠缠间的关系。对Ising和XY模型我们能给出相干衰变的精确表达式,而对Heisenberg浴我们诉诸数值含时密度矩阵重正化群。