Modelo spin-boson sob descoerência: dinâmicas Markoviana versus não-Markoviana

O modelo spin-boson, que descreve um sistema de dois níveis acoplado a um banho bosônico, é extensivamente estudado como um sistema quântico dissipativo paradigmático, exibindo um comportamento dinâmico rico e até uma transição de localização no regime de forte acoplamento. Aqui, consideramos adicionalmente a descoerência como uma fonte de dissipação Markoviana em cima da dinâmica não-Markoviana devido a um banho ômico, e investigamos a dinâmica do spin. Mostramos que a frequência característica da dinâmica do spin, embora fortemente renormalizada pelo banho bosônico, muda de forma simples (ou não muda nada) com a descoerência. Para obter esses resultados, desenvolvemos um método exato não perturbativo conhecido como a equação de Schrödinger estocástica, imitando o banho ômico via um campo magnético estocástico combinado com a equação mestra quântica de Lindblad devido à descoerência, que nos permite computar numericamente a dinâmica. Além disso, derivamos resultados analíticos de acoplamento fraco utilizando a bem conhecida aproximação blip não interativa. Nossas descobertas são relevantes para a simulação quântica do modelo spin-boson no regime de forte acoplamento em íons aprisionados e arquiteturas de QED de circuito, entre outros.