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本征态和裸态表象下两个耦合二能级系统的量子热化

量子物理 2013-05-29 v2

摘要

我们解析研究了两个耦合二能级系统的量子热化,这两个系统分别连接到两个独立热库或一个公共热库。当两个二能级系统之间的耦合强于或弱于二能级系统-热库耦合时,我们分别在本征态和裸态表象下理解量子热化。在独立热库情形下,我们发现当两个独立热库温度相同时,本征态表象中的两个耦合二能级系统可以热化到与独立热库相同的温度。然而,在两个独立热库温度不同的情况下,仅当两个二能级系统之间的能量失谐满足特定条件时,本征态表象中的两个耦合二能级系统才能热化到一个介于两个独立热库温度之间的中间温度。在裸态表象中,我们观察到一个反直觉的现象:在某些条件下,连接到高温热库的二能级系统的温度反而低于连接到低温热库的另一个二能级系统的温度。在公共热库情形下,非共振情况下本征态表象中的耦合二能级系统可以热化到与公共热库相同的温度。在裸态表象中,能量间隔较大的二能级系统可以热化到较低温度的平衡态。在共振情况下,我们观察到反热化现象。我们还研究了在独立热库和公共热库两种情形下两个二能级系统之间的稳态纠缠。

关键词

引用

@article{arxiv.1007.4296,
  title  = {Quantum thermalization of two coupled two-level systems in eigenstate and bare-state representations},
  author = {Jie-Qiao Liao and Jin-Feng Huang and Le-Man Kuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1007.4296},
  year   = {2013}
}

备注

14 pages, 5 figures