Searching for Lindbladians obeying local conservation laws and showing thermalization
Notice bibliographique
Résumé
We investigate the possibility of a Markovian quantum master equation (QME) that consistently describes a finite-dimensional system, a part of which is weakly coupled to a thermal bath. To preserve complete positivity and trace, such a QME must be of Lindblad form. For physical consistency, it should additionally preserve local conservation laws and be able to show thermalization. We search for Lindblad equations satisfying these additional criteria. First, we show that the microscopically derived Bloch-Redfield equation violates complete positivity unless in extremely special cases. We then prove that imposing complete positivity and demanding preservation of local conservation laws enforces the Lindblad operators and the lamb-shift Hamiltonian to be local, i.e., to be supported only on the part of the system directly coupled to the bath. We then cast the problem of finding local Lindblad QMEs which can show thermalization into a semidefinite program. We call this the thermalization optimization problem (TOP). For given system parameters and temperature, the solution of the TOP conclusively shows whether the desired type of QME is possible up to a given precision. Whenever possible, it also outputs a form for such a QME. For an XXZ chain of a few qubits, fixing a reasonably high precision, we find that such a QME is impossible over a considerably wide parameter regime when only the first qubit is coupled to the bath. Remarkably, we find that when the first two qubits are attached to the bath, such a QME becomes possible over much of the same parameter regime, including a wide range of temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».