Open Quantum Systems: Dynamics of Nonclassical Evolution

این کتاب ایده ها و ابزارهای اولیه مورد نیاز برای سیستم های کوانتومی باز را به صورت جامع مورد بحث قرار می دهد. تأکید بر هر دو معادله اصلی سنتی و همچنین رویکردهای انتگرال عملکردی (مسیر) داده شده است. این پارادایم اساسی سیستم های باز، نوسان ساز هارمونیک و سیستم دو سطحی را به تفصیل مورد بحث قرار می دهد. موضوعات سنتی اتلاف و تونل زنی، و همچنین حوزه مدرن اطلاعات کوانتومی، جایگاه برجسته ای در کتاب پیدا می کند. این کتاب با فرض پیش‌زمینه اولیه مکانیک کوانتومی و آماری، به خوانندگان کمک می‌کند تا با ابزارهای اساسی سیستم‌های کوانتومی باز آشنا شوند.

سیستم‌های کوانتومی باز مطالعه دینامیک کوانتومی سیستم مورد نظر است. با در نظر گرفتن اثرات محیطی همه جا حاضر است به این معنا که هر سیستمی را می توان تصور کرد که توسط محیط خود احاطه شده است که به طور طبیعی می تواند تأثیر خود را بر آن اعمال کند. سیستم‌های کوانتومی باز امکان درک سیستماتیک از فرآیندهای برگشت‌ناپذیر مانند decoherence و dissipation را فراهم می‌کنند تا درک درستی از دینامیک کوانتومی واقعی و همچنین پیاده‌سازی‌های ممکن داشته باشند. این برای توسعه احتمالی فناوری‌های کوانتومی ضروری است.

This book discusses the elementary ideas and tools needed for open quantum systems in a comprehensive manner. The emphasis is given to both the traditional master equation as well as the functional (path) integral approaches. It discusses the basic paradigm of open systems, the harmonic oscillator and the two-level system in detail. The traditional topics of dissipation and tunneling, as well as the modern field of quantum information, find a prominent place in the book. Assuming a basic background of quantum and statistical mechanics, this book will help readers familiarize with the basic tools of open quantum systems.

Open quantum systems is the study of quantum dynamics of the system of interest, taking into account the effects of the ambient environment. It is ubiquitous in the sense that any system could be envisaged to be surrounded by its environment which could naturally exert its influence on it. Open quantum systems allows for a systematic understanding of irreversible processes such as decoherence and dissipation, of the essence in order to have a correct understanding of realistic quantum dynamics and also for possible implementations. This would be essential for a possible development of quantum technologies.