Las ecuaciones maestras locales pasan por alto la aproximación secular

Marca de tiempo: 1 de mayo de 2021 3:50 a.m.
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Stefano Scali1, Janet Anders1,2, y Luis A. Correa1

1Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Exeter, Exeter EX4 4QL, Reino Unido
2Institut für Physik und Astronomie, Universidad de Potsdam, 14476 Potsdam, Alemania.

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Resumen

Las ecuaciones maestras son una herramienta vital para modelar el flujo de calor a través de sistemas termodinámicos a nanoescala. La mayoría de los dispositivos prácticos se componen de subsistemas interactivos y, a menudo, se modelan usando $ textit {local} $ ecuaciones maestras (LMEs) o $ textit {global} $ ecuaciones maestras (GME). Si bien se comprenden bien los casos límite en los que el LME o el GME se descomponen, existe una "zona gris" en la que ambas ecuaciones capturan corrientes de calor de estado estable de manera confiable, pero predicen flujos de calor $ textit {transitorios} $ muy diferentes. En tales casos, ¿en cuál debemos confiar? Aquí, mostramos que, cuando se trata de dinámica, el enfoque local puede ser más confiable que el global para sistemas cuánticos abiertos que interactúan débilmente. Esto se debe al hecho de que $ textit {aproximación secular} $, que sustenta el GME, puede destruir características dinámicas clave. Para ilustrar esto, consideramos una configuración de transporte mínima y mostramos que su LME muestra $ textit {puntos excepcionales} $ (EP). Estas singularidades se han observado en una realización de circuito superconductor del modelo [1]. Sin embargo, en marcado contraste con la evidencia experimental, no aparecen PE dentro del enfoque global. Luego mostramos que los EP son una característica integrada en la ecuación de Redfield, que es más precisa que el LME y el GME. Finalmente, mostramos que el enfoque local emerge como el límite de interacción débil de la ecuación de Redfield, y que evita por completo la aproximación secular.

Imagen destacada: Número de condición de las matrices de los autovectores obtenidos mediante ecuaciones maestras locales y globales en función de la fuerza de acoplamiento entre resonadores y la frecuencia de resonancia. Un número de condición divergente indicado por un color más brillante demuestra la presencia de un punto excepcional.

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Citado por

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[6] Anton Trushechkin, "Ecuación maestra cuántica de GKLS unificada más allá de la aproximación secular", arXiv: 2103.12042.

Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2021-05-01 07:51:50). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

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Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-05-01-451/

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