通过实用的无时间卷积四阶主方程证伪亚欧姆区中的 Bloch-Redfield 方程
量子物理
2024-05-14 v4 介观与纳米尺度物理
数学物理
math.MP
摘要
尽管量子科学近期取得进展，仍需要一个能准确且简洁刻画极长时间尺度下及色散环境中开放量子动力学的量子主方程。本研究中，我们优化了四阶无时间卷积主方程的计算以满足此需求。该主方程的早期版本需计算多重积分，限制了其使用。我们的主方程同时考虑弛豫与退相干，得到的系数正比于系统谱密度对频率的导数。在亚欧姆环境中，该导数在主方程中引发红外发散，从而使二阶 Bloch-Redfield 主方程的结果失效。我们分析了一般开放量子系统趋向基态的过程，并证明仅用 Bloch-Redfield 方程无法可靠计算该过程。优化后的四阶方程表明，无论色散如何，趋向基态在浴耦合二阶下是准确的，尽管其在零温下四阶时可能发散。
引用
@article{arxiv.2310.15089,
title = {Invalidation of the Bloch-Redfield Equation in Sub-Ohmic Regime via a Practical Time-Convolutionless Fourth-Order Master Equation},
author = {Elyana Crowder and Lance Lampert and Grihith Manchanda and Brian Shoffeitt and Srikar Gadamsetty and Yiting Pei and Shantanu Chaudhary and Dragomir Davidović},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15089},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 5 figures Changes: Typos in Eq. 35 and 77 fixed. Rewording of the abstract, introduction and conclusion, in response to review. Title changed to emphasise the main result