开放集体量子自旋系统中 Heisenberg 算符的短时间展开

我们提出一种新方法，用于计算具有一般马尔可夫退相干的 large 集体自旋系统中的短时间期望值。我们的方法基于对 Heisenberg 算符运动方程形式解的泰勒展开。该展开可在有限阶截断，从而在短时间获得几乎精确的结果，这些结果对自旋压缩等计量应用至关重要。为评估 Heisenberg 算符的展开，我们计算了集体自旋算符代数的相关结构常数。我们以计算 $10^4$ 个自旋在强退相干 regime 下的自旋压缩、双时关联函数以及离时序关联子为例，展示了方法的效用，而这些 regime 是现有数值方法无法触及的。我们的方法可直接推广到集体自旋与玻色模式耦合的情形，这与囚禁离子和腔 QED 实验相关，并可用于研究量子混沌与信息置乱的短时间特征。