用有限热浴环境模型模拟自旋测量
量子物理
2022-10-19 v1
摘要
我们将自旋测量研究为自旋与代表测量计和装置的环境耦合后的酉时间演化。将环境建模为仅含有限数量玻色模式、并依照Davydov ansatz以相干态基表示的热浴，可将其完全纳入总系统的量子时间演化中。我们对极化投影测量进行了数值模拟，自旋初始制备于中性纯态。环境的纯初态构造为玻色模式相干态的乘积，其质心在相空间原点周围随机分布。通过含时调制开启和关闭自旋自能及与热浴的耦合，我们根据自旋的长时间行为观测测量结果。自旋与热浴相互作用后与之纠缠并失去相干性，从而再现“波函数坍缩”。最终态中预期的量子随机性在我们的模拟中表现为自旋倾向于接近被测自旋算符的两个本征态之一，恢复为近乎纯态。该酉时间演化使我们能可重复地将随机终态与环境的相应初态关联，并依据两子系统的纯度与互熵监测其信息交换。
引用
@article{arxiv.2204.11163,
title = {Simulating spin measurement with a finite heat bath model for the environment},
author = {Thomas Dittrich and Óscar Rodrí guez and Carlos Viviescas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11163},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 9 figures