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Artículo de investigadores del INAOE es reconocido como Editor’s Pick en la prestigiosa revista Optics Letters

El artículo “Exact solution for the interaction of two decaying quantized fields” de investigadores del Grupo de Óptica Cuántica del INAOE, fue seleccionado como el “Editor’s Pick” de la revista Optics Letters.

El artículo fue publicado el pasado 13 de octubre. Los autores son Leonardi Hernández Sánchez, estudiante de doctorado del INAOE, y los doctores de la Coordinación de Óptica Irán Ramos Prieto, Francisco Soto Eguibar y Héctor Moya Cessa.

La revista Optics Letters es una de las publicaciones más destacada en el área a nivel mundial. El hecho de que el artículo haya sido seleccionado como Editor’s Pick demuestra la relevancia de este trabajo teórico, el cual forma parte de la tesis doctoral de Leonardi Hernández Sánchez.

A continuación, un resumen del trabajo:

Los sistemas abiertos son aquellos en los que el sistema particular que se quiere describir interacciona con su medio ambiente (sus alrededores). Para describir en la teoría cuántica los sistemas abiertos se utiliza una ecuación maestra, que es el equivalente de la ecuación de Schrödinger de los sistemas cerrados. Sin embargo, resolver la ecuación maestra es extremadamente complicado, y normalmente se requieren hacer suposiciones y aproximaciones que la simplifiquen. Dos son las suposiciones principales que se tienen que hacer: a) suponer que el sistema completo, es decir, la combinación del sistema particular en estudio y el medio ambiente, es un gran sistema cerrado, y b) suponer que el estado del sistema en el instante siguiente depende únicamente del estado actual del sistema; en otras palabras, suponer que el sistema no tiene memoria de los estados previos. Esta última suposición se conoce como aproximación markoviana. Con estas suposiciones la ecuación maestra puede ser reducida a una ecuación más simple, conocida como ecuación de Lindblad.

En este trabajo se muestra que la dinámica markoviana de dos osciladores armónicos acoplados puede analizarse utilizando una ecuación de Schrödinger y un hamiltoniano no hermitiano efectivo. Esto se logra mediante una transformación no unitaria que involucra superoperadores; dicha transformación permite la eliminación de superoperadores de salto cuántico, lo que posibilita escribir la ecuación maestra de Lindblad en términos de una ecuación similar a la ecuación de von Neumann, con un hamiltoniano no hermitiano efectivo. Este replanteamiento del problema puede generalizarse a un número arbitrario de campos en interacción. Finalmente, aplicando una transformación no unitaria adicional, se puede diagonalizar el hamiltoniano no hermitiano efectivo para obtener la evolución de cualquier estado de entrada en un dominio completamente cuántico.