科学家实现量子耗散的多色Floquet工程化
近日，巴西里约热内卢联邦大学的Franois Impens与法国图卢兹大学的David Guéry-Odelin合作并取得一项新进展。经过不懈努力，他们实现量子耗散的多色Floquet工程化。相关研究成果已于2024年6月25日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表。
该研究团队研究了多色Floquet驱动的量子模拟。在一个定义良好的参数范围内，研究人员证明了驱动封闭量子系统的时间粗粒度动力学可以被有效封装在一个时间平均密度矩阵的主方程中，该方程在有效哈密顿量和可调谐林德布莱德型耗散或量子增益项的作用下演化。
作为应用实例，他们模拟了二能级系统在双色驱动下的相位噪声和非相干发射或吸收过程所引发的耗散现象，并在谐振子模型中成功再现了相位退相干效应。
据悉，量子系统的单色驱动是量子模拟中的一种成功技术，它被一种有效的哈密顿方法很好地捕获，并在人工规范场和拓扑工程化中得到了应用。
附：英文原文
Title: Multichromatic Floquet engineering of quantum dissipation
Author: Franois Impens, David Guéry-Odelin
Issue&Volume: 2024/06/25
Abstract: The monochromatic driving of a quantum system is a successful technique in quantum simulations, well captured by an effective Hamiltonian approach, and with applications in artificial gauge fields and topological engineering. Here, we investigate multichromatic Floquet driving for quantum simulation. Within a well-defined range of parameters, we show that the time coarse-grained dynamics of such a driven closed quantum system is encapsulated in an effective master equation for the time-averaged density matrix, that evolves under the action of an effective Hamiltonian and tunable Lindblad-type dissipation or quantum gain terms. As an application, we emulate the dissipation induced by phase noise and incoherent emission or absorption processes in the bichromatic driving of a two-level system, and reproduce the phase decoherence in a harmonic oscillator model.
DOI: 10.1103/PhysRevA.109.062618
Source: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.109.062618
来源：科学网 小柯机器人
