Metodi di mappatura delle catene per interazioni relativistiche luce-materia

Metodi di mappatura delle catene per interazioni relativistiche luce-materia

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Robert H. Jonsson1,2 e Johannes Knörzer3

1Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching, Germania
2Nordita, Università di Stoccolma e KTH Royal Institute of Technology, Hannes Alfvéns väg 12, SE-106 91 Stoccolma, Svezia
3Istituto di studi teorici, ETH Zurigo, 8092 Zurigo, Svizzera

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Astratto

L'interazione tra emettitori localizzati e campi quantistici, sia in contesti relativistici che nel caso di accoppiamenti ultraforti, richiede metodi non perturbativi oltre l'approssimazione dell'onda rotante. In questo lavoro utilizziamo metodi di mappatura della catena per ottenere una trattazione numericamente esatta dell'interazione tra un emettitore localizzato e un campo quantistico scalare. Estendiamo il campo di applicazione di questi metodi oltre le osservabili degli emettitori e li applichiamo allo studio delle osservabili sul campo. Per prima cosa forniamo una panoramica dei metodi di mappatura della catena e della loro interpretazione fisica, e discutiamo la doppia costruzione termica per sistemi accoppiati a stati del campo termico. Modellando l'emettitore come un rilevatore di particelle Unruh-DeWitt, calcoliamo quindi la densità di energia emessa da un rilevatore che si accoppia fortemente al campo. Come stimolante dimostrazione del potenziale dell'approccio, calcoliamo la radiazione emessa da un rilevatore accelerato nell'effetto Unruh, che è strettamente correlato alla doppia costruzione termica di cui discutiamo. Commentiamo le prospettive e le sfide del metodo.

[Contenuto incorporato]

I sistemi quantistici fortemente accoppiati al loro ambiente sono spesso difficili da trattare, anche con metodi numerici avanzati. Molti di questi sistemi quantistici aperti possono essere modellati mediante un accoppiamento lineare tra il sistema di interesse e modalità di bagno armonico indipendenti.
L’articolo studia questo tipo di modello teorico ed esplora metodi computazionali per studiare le interazioni tra emettitori localizzati e campi quantistici, soprattutto in scenari di accoppiamento relativistico e ultra-forte. Utilizzando le cosiddette tecniche di mappatura della catena, si ottiene una trattazione numericamente esatta del problema. L'articolo fa avanzare le tecniche computazionali per le interazioni luce-materia estendendo questi metodi sia agli emettitori che alle osservabili sul campo. Come dimostrazione interessante, viene calcolata la radiazione emessa da un rilevatore di particelle accelerate nell'effetto Unruh.
Nei risultati numerici, gli errori introdotti dalle implementazioni numeriche della mappatura della catena possono essere attentamente monitorati. Ciò contribuisce a creare un ricco insieme di strumenti numerici per studiare i regimi di accoppiamento forte nell’informazione quantistica relativistica e nell’ottica quantistica.

► dati BibTeX

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

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Impossibile recuperare Crossref citato da dati durante l'ultimo tentativo 2024-01-30 14:00:51: Impossibile recuperare i dati citati per 10.22331 / q-2024-01-30-1237 da Crossref. Questo è normale se il DOI è stato registrato di recente. Su ANNUNCI SAO / NASA non sono stati trovati dati su citazioni (ultimo tentativo 2024-01-30 14:00:52).

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