近来,波兰托伦哥白尼大学的Karolina Sowik及其研讨小组与德国卡尔斯鲁厄理工学院的Carsten Rockstuhl等人协作并获得一项新进展。通过不懈努力,他们提出研讨多体弛豫动力学的单粒子办法。相关研讨成果已于2024年2月26日在世界闻名学术期刊《物理谈论A》上宣布。
本文致力于处理在量子多体体系中建模弛豫动力学的难题,特别聚集于石墨烯纳米片中的电子行为。虽然量子多体技能在描绘少量粒子动力学方面表现出色,但关于大型体系,这一些办法在核算上变得极具挑战性。而关于更大的体系,一般会用单粒子办法来处理,但这种办法很难结合弛豫效应。现在存在的弛豫模型也面临着无法精确捕捉体系复杂性和违背泡利原理等问题。
在本文中,研讨人员提出了一个立异的单粒子模型,该模型能够解说量子光学与固态光子学交汇处的多种弛豫效应,并克服了以往模型的局限性。该模型根据量子光学的Lindblad模型,但引入了一种新的机制:当方针能级到达饱满时,弛豫率会失效。这种改善后的模型被称为“饱满Lindblad模型”。为了验证饱满Lindblad模型的猜测精确性,研讨人员将其与低维体系(如原子链和石墨烯纳米片)中的现象学和多体物理模型进行了比较。成果显现,饱满Lindblad模型与少体核算的成果高度一致,这使其与其他现有办法比较具有十分显着优势。
此外,研讨人员还通过为不同跃迁分配不同的弛豫速率,成功地复现了级联去激起动力学并猜测了发射光谱。这一打破标明,饱满Lindblad模型不仅仅能够描绘实践尺度体系的动力学行为,还能有用捕获在单粒子描绘中广泛存在的结构特征。