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退相干动力学:退相干因子的普适标度

统计力学 2016-01-20 v1

摘要

我们研究了一个量子比特的退相干因子(DF)的时间依赖性,该量子比特全局耦合到一个环境自旋系统(ESS),该系统通过将其哈密顿量中的一个参数随时间tt变化为1t/τ1 -t/\taut/τ-t/\tau而被驱动跨越量子临界点(QCP),量子比特从时间tt \to -\infty开始与之耦合;这里,τ\tau表示逆淬火速率。在弱耦合极限下,我们分析了QCP(选在t=0t=0处)附近DF的时间演化,并定义了三个量,即广义保真度磁化率χF(τ)\chi_F(\tau)(恰好在QCP处定义),以及衰减常数α1(τ)\alpha_1 (\tau)α2(τ)\alpha_2 (\tau),它们决定了DF在很小但有限的tt(>0>0)时的衰减。利用基于Kibble-Zurek愈合长度的量纲分析论证,我们证明χF(τ)\chi_F(\tau)以及α1(τ)\alpha_1 (\tau)α2(τ)\alpha_2(\tau)确实满足与τ\tau的普适幂律标度关系,且指数仅由ESS的空间维数及其QCP相关的指数决定。值得注意的是,使用数值t-DMRG方法,这些标度关系被证明在ESS可积与不可积两种情况下,以及参数线性和非线性变化时均有效。此外,当一个可积ESS被淬火到远离QCP时,DF存在一个占主导地位的高斯衰减,其衰减常数也满足一个普适标度关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.04649,
  title  = {Dynamics of decoherence: universal scaling of the decoherence factor},
  author = {Sei Suzuki and Tanay Nag and Amit Dutta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.04649},
  year   = {2016}
}

备注

4 pages, 4 figures, 6 pages supplementary material