Dynamics of quantum tomography in an open system
Dynamics of quantum tomography in an open system
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开放系统中量子层析成像的动力学
DOI：
10.1088/0031-8949/90/7/074064
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Chikako Uchiyama
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kobashi F.;Y. Onikata;N. Iwasaka;Y. Kawai;E. Oka;K. Uehara;S. Ito;M. Odamaki;and H. Sasaki;Chikako Uchiyama
在这项研究中，我们提供了一种方法来描述量子层析成像的动力学在一个开放的系统与广义主方程，考虑的情况下，相关系统的层析成像测量是由环境的影响。我们将其应用于自旋层析成像，因为这种情况通常发生在μSR（μ子自旋旋转/弛豫/共振）实验中，其中通过注入μ子作为探针来研究材料的微观特征。作为一个典型的例子来描述μ子和样品材料之间的相互作用，我们使用自旋玻色子模型，其中相关的自旋与玻色子环境相互作用。我们描述的动态自旋断层图像使用的时间卷积类型的广义主方程，使我们能够描述短的时间尺度和/或低温区域。通过数值计算的情况下，欧姆谱密度与指数截止，一个明确的相互依赖性之间的时间演化的元素的密度算子和自旋断层扫描。本文中的公式可以提供重要的基础信息，例如，从短时间尺度上的μSR实验和/或在低温区使用自旋层析成像的结果的分析。
In this study, we provide a way to describe the dynamics of quantum tomography in an open system with a generalized master equation, considering a case where the relevant system under tomographic measurement is influenced by the environment. We apply this to spin tomography because such situations typically occur in μSR (muon spin rotation/relaxation/resonance) experiments where microscopic features of the material are investigated by injecting muons as probes. As a typical example to describe the interaction between muons and a sample material, we use a spin-boson model where the relevant spin interacts with a bosonic environment. We describe the dynamics of a spin tomogram using a time-convolutionless type of generalized master equation that enables us to describe short time scales and/or low-temperature regions. Through numerical evaluation for the case of Ohmic spectral density with an exponential cutoff, a clear interdependency is found between the time evolution of elements of the density operator and a spin tomogram. The formulation in this paper may provide important fundamental information for the analysis of results from, for example, μSR experiments on short time scales and/or in low-temperature regions using spin tomography.
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通讯作者：
F. Zaccaria
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