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简并刘维尔算符与稳态约化密度矩阵

统计力学 2021-11-16 v1 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

开放量子系统中的对称性导致简并的刘维尔算符,这在物理上意味着存在多个稳态。此类情形下,获得与初始条件无关的稳态极为非平凡,因为任意 \emph{真实} 渐近态的线性组合(未必是密度矩阵)也是刘维尔算符的有效渐近态。因此,本工作中我们考虑不同方法来获得简并刘维尔算符的 \emph{真实} 稳态。在理想情形中,当已知开放系统对称算符时,我们展示如何利用它们获得刘维尔算符的不变子空间,进而得到稳态。随后讨论另两种不需要任何对称算符知识的方法。它们可成为处理量子多体复杂开放系统的有力工具。第一种基于密度矩阵的 Gramm-Schmidt 正交化,允许我们获得 \emph{所有} 稳态;第二种基于大偏差,允许我们获得非简并的最大与最小携流稳态。我们借助一个开放对位苯环讨论方法,考察诸如哈密顿对称性在长时间极限中的动力学恢复等有趣情形,并将方法应用于研究非平衡稳态的本征间距统计。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.10236,
  title  = {Degenerated Liouvillians and Steady-State Reduced Density Matrices},
  author = {Juzar Thingna and Daniel Manzano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10236},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages and 4 figures