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耗散频率转换器:从Lindblad动力学到非厄米拓扑

介观与纳米尺度物理 2024-09-16 v2 量子物理

摘要

拓扑频率转换器代表了整数量子霍尔效应的动力学对应物,其中一个二能级系统在两个非公度频率的驱动模式之间实现量子化的时间平均功率传输。在此,我们研究二能级系统量子动力学中的时间相干性对于转换器拓扑量子化的重要性。为此,我们考虑了对应于哈密顿量瞬时本征基下的自发衰变和退相干,以及固定基下的自发衰变的耗散通道。耗散使用完整的Lindblad描述和有效的非厄米(NH)哈密顿量描述进行建模。对于所有三种耗散通道,我们发现从未受扰动力学到量子看门狗效应的转变,该效应在强耦合极限下会破坏任何功率传输。这一点引人注目,因为看门狗效应导致瞬时本征基下完美的绝热动力学,乍看之下与未受扰动的情况相似。此外,我们发现由于混合量子态中极化的丧失,退相干会立即导致功率传输随时间指数衰减。最后,我们讨论了在有效NH轨迹描述中出现的非绝热过程,这些过程在全场Lindblad动力学中被抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.07991,
  title  = {Dissipative frequency converter: from Lindblad dynamics to non-Hermitian topology},
  author = {Florian Koch and Jan Carl Budich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07991},
  year   = {2024}
}

备注

10+4 pages, 8+4 figures, v2: updated to the published version