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开放量子系统中的幂律拖尾与非马尔可夫动力学:来自 Keldysh 场论的精确解

统计力学 2019-03-12 v2 量子气体 量子物理

摘要

Born-Markov 近似被广泛用于研究耦合到外部浴的开放量子系统的动力学。利用 Keldysh 形式体系,我们表明,如果浴谱函数作为频率的函数具有非解析性,那么线性耦合到无相互作用玻色子(费米子)浴的玻色子(费米子)系统的动力学将超出此范式。在这种情况下,我们证明控制动力学的耗散核与噪声核具有不同的幂律拖尾。格林函数显示出短时间的“准”马尔可夫指数衰减,随后转变为由谱函数非解析性控制的幂律拖尾。我们研究了一个在一维晶格上跳跃的玻色子(费米子)系统,其中每个格点线性耦合到一个独立的无相互作用玻色子(费米子)浴。我们获得了该系统格林函数的精确表达式,其显示出 tt3/2\sim |t-t'|^{-3/2} 的幂律衰减。我们利用这些表达式计算了密度和电流分布,以及非等时电流 - 电流关联函数。虽然密度和电流分布显示出与马尔可夫结果有趣的定量偏差,但电流 - 电流关联函数显示出定性上截然不同的长时间幂律拖尾 tt3|t-t'|^{-3},这是非马尔可夫动力学的特征。我们表明,幂律衰减在系统存在粒子间相互作用时依然存在,但随着相互作用强度的增加,交叉时间尺度向更大的值移动。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.04472,
  title  = {Power law tails and non Markovian dynamics in open quantum systems: An exact solution from Keldysh field theory},
  author = {Ahana Chakraborty and Rajdeep Sensarma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04472},
  year   = {2019}
}

备注

12+5 pages,7+1 figures