Métodos de mapeo de cadenas para interacciones relativistas entre la luz y la materia.

Métodos de mapeo de cadenas para interacciones relativistas entre la luz y la materia.

Marca de tiempo: 30 de enero de 2024 8:55 a. M.
Nodo de origen: 3089374

Robert H. Jonsson1,2 y Johannes Knörzer3

1Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching, Alemania
2Nordita, Universidad de Estocolmo y KTH Royal Institute of Technology, Hannes Alfvéns väg 12, SE-106 91 Estocolmo, Suecia
3Instituto de Estudios Teóricos, ETH Zurich, 8092 Zurich, Suiza

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Resumen

La interacción entre emisores localizados y campos cuánticos, tanto en entornos relativistas como en el caso de acoplamientos ultrafuertes, requiere métodos no perturbativos más allá de la aproximación de ondas giratorias. En este trabajo empleamos métodos de mapeo de cadenas para lograr un tratamiento numéricamente exacto de la interacción entre un emisor localizado y un campo cuántico escalar. Ampliamos el rango de aplicación de estos métodos más allá de los observables de emisores y los aplicamos para estudiar observables de campo. Primero proporcionamos una descripción general de los métodos de mapeo de cadenas y su interpretación física, y analizamos la construcción doble térmica para sistemas acoplados a estados de campo térmico. Al modelar el emisor como un detector de partículas de Unruh-DeWitt, luego calculamos la densidad de energía emitida por un detector que se acopla fuertemente al campo. Como demostración estimulante del potencial del enfoque, calculamos la radiación emitida por un detector acelerado en el efecto Unruh, que está estrechamente relacionado con la doble construcción térmica como comentamos. Comentamos las perspectivas y desafíos del método.

Imagen de portada: descripción esquemática de las transformaciones de estrella a cadena

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Resumen popular

Los sistemas cuánticos fuertemente acoplados a su entorno suelen ser difíciles de tratar, incluso con métodos numéricos avanzados. Muchos de estos sistemas cuánticos abiertos pueden modelarse mediante un acoplamiento lineal entre el sistema de interés y modos de baño armónicos independientes.
El artículo estudia este tipo de modelo teórico y explora métodos computacionales para estudiar las interacciones entre emisores localizados y campos cuánticos, especialmente en escenarios relativistas y de acoplamiento ultrafuerte. Utilizando las llamadas técnicas de mapeo de cadenas, se logra un tratamiento numéricamente exacto del problema. El artículo avanza en técnicas computacionales para interacciones luz-materia extendiendo estos métodos a observables tanto de emisor como de campo. Como demostración interesante se calcula la radiación emitida por un detector de partículas aceleradas en el efecto Unruh.
En los hallazgos numéricos, se pueden monitorear cuidadosamente los errores introducidos por las implementaciones numéricas del mapeo de cadenas. Esto contribuye a una rica caja de herramientas numéricas para estudiar regímenes de acoplamiento fuerte en información cuántica relativista y óptica cuántica.

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https:/​/​doi.org/​10.1016/​c2010-0-64839-5

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No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2024-01-30 14:00:51: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2024-01-30-1237 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente. En ANUNCIOS SAO / NASA no se encontraron datos sobre las obras citadas (último intento 2024-01-30 14:00:52).

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