二能级系统光激发产生的声子量子态的熵动力学
介观与纳米尺度物理
2020-03-04 v1 量子物理
摘要
在量子物理中，有两个典型的模型系统因其广泛的应用而备受关注，即二能级系统（TLS）和谐振子。前者常作为受限电荷或自旋系统的理想模型，后者则作为晶格振动（即声子）的模型。在此，我们将这两个系统耦合，从而导致了许多引人入胜的物理现象。具体地，我们考虑 TLS 的不同光激发与衰减情形，重点关注与 TLS 耦合的单个声子模式所产生的动力学。我们特别强调了系统各部分的熵，主要是声子的熵。在没有衰减的情况下，整个系统始终处于纯态，从而熵为零；而各子系统之间复杂的相互作用导致了各自非零的纠缠熵及其非平凡的动力学。考虑 TLS 的衰减会导致整个系统的熵非零，并为其动力学带来额外的方面。我们证明了熵行为的所有方面都可追溯到态的纯度，并通过相空间中的声子 Wigner 函数加以说明。
引用
@article{arxiv.2003.01471,
title = {Entropy Dynamics of Phonon Quantum States Generated by Optical Excitation of a Two-Level System},
author = {Thilo Hahn and Daniel Wigger and Tilmann Kuhn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01471},
year = {2020}
}