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开放系统中的无序关联函数:一种 Feynman-Vernon 影响泛函方法

量子物理 2019-12-11 v4

摘要

近期的理论与实验研究显示了量子信息置乱(即量子信息在系统自由度上的扩散)在高能物理、量子信息与凝聚态中所遇到的问题中的重要意义。由于量子多体系统的复杂性,该领域的新的进展很可能通过实验探索实现。由于噪声效应在实验实现中不可避免,需要更好地理解受噪声影响系统中的量子信息置乱。为解决此问题,我们研究量子置乱的指示器——开放量子系统中的无序关联函数(OTOCs)。由于大多数测量 OTOCs 的实验协议基于反向时间演化,我们考虑了系统-环境联合动力学反转的两种可能情形:第一种中环境演化被反转,第二种中则未反转。我们推导了这些情形下 OTOCs 的一般公式,并详细研究了自旋链与谐振子环境耦合的模型。在后者中,我们用 Feynman-Vernon 影响泛函表达了开放系统 OTOCs。随后,假设退相干主导耗散,我们给出了开放系统 OTOCs 的边界,并以自旋-玻色子问题中已知的谱密度为例加以说明。除对量子信息置乱具有重要意义外,我们的结果也增进了对涉及反向时间演化过程中的退相干的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.05025,
  title  = {Out-of-time-ordered correlation functions in open systems: A Feynman-Vernon influence functional approach},
  author = {Jan Tuziemski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.05025},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 2 figures, v2: funding information corrected, v3: rewritten Introduction