光子と物質の相互作用と周期外場の相乗効果で起こる非平衡相転移の研究

光子-物质相互作用和周期性外场协同效应引起的非平衡相变研究

基本信息

批准号：
13J08794
负责人：
白井達彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

時間周期外場の下での量子統計力学をテーマとし研究を進めた。有限の強さの振動外場の下では、共鳴現象などの多彩な量子ダイナミクスが現れ、その制御手法としてフロケ演算子を用いた解析手法などが確立している。特に、最近では、フロケの擬固有値を実効的に固有値とみなすことによって、外場なしでは実現の難しいハミルトニアンを時間周期外場によって創り出すといったフロケエンジニアリングと呼ばれる研究が盛んに行われている。本年度は、このフロケの擬固有値スペクトルがどのような時に熱力学的な意味を持つかについて研究を行った。つまり、外場で制御したい注目系が、ある温度の熱的環境と接している状況を考え、その定常状態の分布関数がどのような条件の下で、注目系の擬固有値スペクトルと熱的環境の温度で特徴づけられるカノニカル分布になるかについて調べた。そして、明らかになった結果を論文にまとめた。さらに、この条件が満たされない場合についても調べ、新奇な動的相転移が起こることを発見し、研究発表を行った。この研究によって、ある条件の下では、熱的環境への散逸と時間周期外場による励起とのバランスにより実現する非平衡定常状態の分布関数とフロケの擬固有値との間に定量的な関係のあることが明らかになった。時間周期外場によって新奇な物性開発をするにあたって、定常状態の分布関数は重要な役割を担っている。その定常状態の分布関数が、熱浴の詳細によらない注目系のフロケの擬固有値によって特徴づけられるパラメータ領域があることを示した点に、本研究の意義がある。

我的研究重点是时间周期外场下的量子统计力学。在有限强度的振荡外部场下，出现诸如共振现象等各种量子动力学，并且已经建立了使用Floquet算子的分析方法作为这些现象的控制方法。特别是，最近，被称为 Floquet 工程的研究正在积极进行，其中 Floquet 的伪特征值被有效地视为特征值，以使用时间周期外场创建哈密顿量，这在没有外场的情况下很难实现。今年，我们研究了Floquet的这个伪特征值谱何时具有热力学意义。换句话说，考虑这样一种情况，即您想要在外场中控制的目标系统与特定温度下的热环境接触，以及在什么条件下目标系统的稳态分布函数会发生变化。和热环境我们研究了是否存在以温度为特征的正则分布。结果随后总结在一篇论文中。此外，他们调查了不满足此条件的情况，发现发生了一种新的动态相变，并发表了他们的研究。这项研究表明，在一定条件下，由时间周期外场的耗散和激励之间的平衡实现的非平衡稳态分布函数与Floquet的伪本征值之间存在着定量关系。清除。稳态分布函数在利用时间周期外部场开发新的物理性质方面发挥着重要作用。这项研究的意义在于，存在一个参数区域，其中稳态分布函数由感兴趣系统的 Floquet 伪特征值来表征，而与热浴的细节无关。