从Bloch方程到热力学一致的主方程
Bloch方程为开放量子系统奠定了基础,这一方程最初是通过纯粹的物理推理得出的。自此之后,量子主方程的Lindblad(GKLS)形式——作为其最普遍的数学表达——成为了开放量子系统工具箱中的标准工具。该形式能够描述多种量子现象,但其普适性也带来了代价:在没有额外约束的情况下,其动力学结果不一定具有热力学一致性,且方程本身缺乏直观的解释。
研究团队在严格的能量守恒约束下,提出了一种数学上等价的Lindblad主方程形式。这种“基本Bloch”方程将系统动力学分解为基本部分,明确区分了热混合、退相干和能量弛豫,从而在方程中恢复了物理直观性。通过考虑多能级系统中所有相关能级对之间的跃迁,研究团队推导出了适用于多能级系统的方程。最后,通过计算动力学的固定点并探索量子系统中规范不变性的条件,该工作展示了这一形式化的应用。
