磁子弛豫与退相干的主方程方法

近期，出于量子信息处理目的，对磁子量子性质的研究兴趣激增。一个重要问题是考察磁子量子态相对于各种弛豫与退相干通道的稳定性。由于磁性系统中磁子的相互作用可能落入超强甚至深强耦合 regime，磁子态的弛豫过程不同于更常见的量子光学系统。此处我们基于Lindblad形式研究磁子的弛豫与退相干，推导描述磁子量子动力学的广义主方程。利用该主方程，我们辨识出压缩磁子的两条不同耗散通道，即局域耗散与集体耗散，它们对铁磁体与反铁磁体均起作用。局域耗散由磁子系统与环境间角动量的独立交换引起，而集体耗散由磁子的参量相互作用修饰，并增强压缩磁子的量子性与热稳定性。进一步，我们展示该形式如何应用于研究由四磁子散射与磁子-声子相互作用引起的磁子纯退相干。我们的结果提供了在全量子力学框架内研究磁子退相干的理论工具，并进一步有益于将磁子量子态用于信息处理。