Comparação e unificação de abordagens não-Hermíticas e Lindblad com aplicações a sistemas ópticos quânticos abertos

Comparamos duas abordagens para sistemas quânticos abertos, a saber, a dinâmica não-Hermítica e a equação mestra de Lindblad. Para lidar com fenômenos dissipativos mais gerais, propomos a equação mestra unificada que combina as características de ambas as abordagens. Isso nos permite avaliar as diferenças entre elas, bem como esclarecer quais características observadas vêm da parte Lindblad ou da parte não-Hermítica, quando se trata de experimentos. Usando um sistema de laser de átomo único de dois modos genérico como exemplo prático, resolvemos analiticamente a dinâmica do operador da matriz de densidade normalizada. Estudamos o modelo de dois níveis em vários casos (dependendo de parâmetros e tipos de dinâmica), calculamos diferentes observáveis e investigamos suas propriedades físicas. Acontece que é possível descrever não apenas os diferentes tipos de amortecimento em sistemas ópticos quânticos dissipativos, mas também imitar os fenômenos oscilatórios anarmônicos não amortecidos que ocorrem em sistemas quânticos com mais de dois níveis (permanecendo dentro do quadro da aproximação analiticamente simples de dois modos).