Métodos de mapeamento de cadeia para interações relativísticas entre luz e matéria

Métodos de mapeamento de cadeia para interações relativísticas entre luz e matéria

Carimbo de data / hora: 30 de janeiro de 2024 8h55
Nó Fonte: 3089374

Robert H. Jonsson1,2 e Johannes Knorzer3

1Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching, Alemanha
2Nordita, Universidade de Estocolmo e KTH Royal Institute of Technology, Hannes Alfvéns väg 12, SE-106 91 Estocolmo, Suécia
3Instituto de Estudos Teóricos, ETH Zurique, 8092 Zurique, Suíça

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Sumário

A interação entre emissores localizados e campos quânticos, tanto em ambientes relativísticos quanto no caso de acoplamentos ultrafortes, requer métodos não perturbativos além da aproximação de ondas rotativas. Neste trabalho empregamos métodos de mapeamento em cadeia para obter um tratamento numericamente exato da interação entre um emissor localizado e um campo quântico escalar. Ampliamos o alcance de aplicação desses métodos além dos observáveis ​​de emissor e os aplicamos ao estudo de observáveis ​​de campo. Primeiro fornecemos uma visão geral dos métodos de mapeamento de cadeia e sua interpretação física, e discutimos a construção dupla térmica para sistemas acoplados a estados de campo térmico. Modelando o emissor como um detector de partículas Unruh-DeWitt, calculamos então a densidade de energia emitida por um detector fortemente acoplado ao campo. Como uma demonstração estimulante do potencial da abordagem, calculamos a radiação emitida por um detector acelerado no efeito Unruh, que está intimamente relacionado com a construção dupla térmica conforme discutimos. Comentamos perspectivas e desafios do método.

Imagem em destaque: Visão geral esquemática das transformações estrela-cadeia

[Conteúdo incorporado]

Resumo popular

Os sistemas quânticos fortemente acoplados ao seu ambiente são muitas vezes difíceis de tratar, mesmo com métodos numéricos avançados. Muitos desses sistemas quânticos abertos podem ser modelados por um acoplamento linear entre o sistema de interesse e modos de banho harmônicos independentes.
O artigo estuda esse tipo de modelo teórico e explora métodos computacionais para estudar as interações entre emissores localizados e campos quânticos, especialmente em cenários de acoplamento relativístico e ultraforte. Utilizando as chamadas técnicas de mapeamento de cadeia, consegue-se um tratamento numericamente exato do problema. O artigo avança técnicas computacionais para interações luz-matéria, estendendo esses métodos tanto para emissores quanto para observáveis ​​​​de campo. Como uma demonstração intrigante, é calculada a radiação emitida por um detector de partículas aceleradas no efeito Unruh.
Nas descobertas numéricas, os erros introduzidos pelas implementações numéricas do mapeamento da cadeia podem ser cuidadosamente monitorados. Isso contribui para uma rica caixa de ferramentas numéricas para estudar regimes de acoplamento forte em informação quântica relativística e óptica quântica.

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

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Não foi possível buscar Dados citados por referência cruzada durante a última tentativa 2024-01-30 14:00:51: Não foi possível buscar dados citados por 10.22331 / q-2024-01-30-1237 do Crossref. Isso é normal se o DOI foi registrado recentemente. Em SAO / NASA ADS nenhum dado sobre a citação de trabalhos foi encontrado (última tentativa 2024-01-30 14:00:52).

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