Double-Bracket Master Equations: Phase-Space Representation and Classical Limit
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
本文通过Wigner-Weyl变换和Moyal括号形式，系统推导了双括号耗散主方程的经典极限，并建立了量子与半经典框架下的梯度流表示，研究了谐振子与驱动非谐振子的半经典演化。
2026-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Cavity losses for the dissipative Jaynes-Cummings Hamiltonian beyond Rotating Wave Approximation
考虑到谐振子中的项随真空拉比频率的量级的频率而变化，给出了具有腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导.我们的方法允许挑选出物理环境，其中通常的现象学解释器被证明是完全合理的，并构成了我们以前的分析的扩展[Scala M。{ \em等} 2007 Phys.Rev.A { \bf 75}，013811]，其中在旋转波近似的框架中给出了微观推导。
2007-09-11 quant-ph
Engineer coherent oscillatory modes in Markovian open quantum systems
University of Nottingham（诺丁汉大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
本文提出了一种在马尔可夫开放量子系统中工程化相干振荡模式的新框架，通过块对角形式的哈密顿量和跃迁算符实现持久振荡，并展示了其在不同模型中的应用。
2026-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum master equations for a system interacting with quantum gas in the low density limit and for the semiclassical collision model
与稀气体相互作用的量子系统经历不可逆动力学。相应的主方程可以用两种不同的方法导出：低密度极限下的全量子描述和半经典碰撞模型，其中气体粒子的运动是经典的，而它们的内部自由度是量子的。这两种方法在文献中得到了广泛的研究，但它们的预测没有进行比较。这主要是因为低密度极限是为了数学物理的目的而被广泛研究的，而碰撞模型基本上是为了量子信息的任务而开发的，例如开放量子动力学的易处理的描述。在这里，我们开发和第一次比较这两种方法的自旋系统与气体的自旋粒子相互作用。使用一些近似，我们明确地找到相应的主方程，包括兰姆位移和耗散。证明了快粒子玻恩近似中的低密度极限与频闪近似中的半经典碰撞模型是等价的。我们发现，这两种方法给出完全相同的主方程，如果气体温度足够高。这允许在低密度极限中交替使用复杂的计算和在碰撞模型中交替使用相当简单的计算。
2020-01-17 math-ph math.MP quant-ph
Tutorial: projector approach to master equations for open quantum systems
本教程系统介绍投影算符方法，展示如何从Nakajima-Zwanzig方程的不同微扰展开推导Brownian主方程、Born-Markov主方程和绝热消除，并通过四个具体例子说明其在开放量子系统中的应用。
2024-08-28 quant-ph
Microscopic theory of a non-equilibrium open bosonic chain
量子主方程是描述开放量子系统输运问题的重要工具。然而，他们遭受的困难，形状的Lindblad算子依赖于系统的哈密顿量。因此，在这一领域所做的大部分工作都集中在现象学的耗散者，局部作用于系统的不同部分。在本文中，我们展示了如何构建Lindblad耗散量子多体系统从微观理论的系统浴相互作用。我们特别考虑一个一维玻色子紧束缚链连接到两个浴在第一个和最后一个网站，保持在不同的温度和化学势。然后，我们表明，即使浴耦合是本地的，有效的Lindblad耦合器源于这种相互作用是固有的非本地的，影响系统的所有正常模式。然后，我们使用这种形式主义来研究通过系统的粒子和能量的电流，发现它们具有Landauer公式的结构，浴谱密度起着传递积分的作用。最后，我们考虑了无穷小的温度和化学电势梯度，并表明电流满足Onsager的倒易关系，这是微观量子动力学服从细致平衡的结果。
2016-10-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
On time-dependent projectors and on generalization of thermodynamical approach to open quantum systems
该研究提出含时投影下基于投影方法推导时间局域主方程的自洽微扰技术，推广Kawasaki–Gunton投影算子以推导相容于可观测量集的任意假设下的非线性主方程，结果普适性强，重点面向开放量子系统理论应用。
2023-09-06 quant-ph
A comparison of different master equations for driven-dissipative dynamics in composite quantum systems: Dispersive readout in structured electromagnetic environments
Sorbonne Université（索邦大学）；Institut des NanoSciences de Paris（巴黎纳米科学研究所）；LPENS, Département de Physique, École Normale Supérieure, Centre Automatique et Systèmes (CAS), MINES ParisTech, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, Inria（物理与能源环境研究实验室，巴黎高等师范学院，自动系统与中央研究院，国立巴黎高等矿业学校，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心，法国国家信息与自动化研究所）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本文通过微观Bloch-Redfield方法比较了Lindblad和Redfield主方程在驱动-耗散量子比特-谐振子系统中的差异，揭示了无驱动时衰减率的定量不同以及驱动强度下时间相关Redfield耗散器的定性新行为，并研究了结构化谱密度中驱动对测量诱导弛豫的抑制。
2026-05-28 quant-ph
Kraus map closed-form solution for general master equation dynamics
Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）；Forschungszentrum Jülich GmbH, Peter Grünberg Institute, Quantum Control (PGI-8)（于利希研究中心有限公司彼得·格林伯格研究所量子控制部门（PGI-8））
本文提出了一种通用主方程动力学的Kraus映射闭式解，适用于任意强驱动情况，通过黎曼和形式实现高精度数值模拟，为量子计算中的有效模型提供支持。
2026-03-11 quant-ph
Open-system approach to nonequilibrium quantum thermodynamics at arbitrary coupling
我们发展了一个超越微扰理论的描述耦合到热浴的开放量子系统的量子行为的一般理论。我们的方法是基于精确的时间局域量子主方程减少开放系统的状态，并在最小耗散的原则。这一原则导致了一个独特的处方的主方程分解成一个代表相干时间演化的哈密顿部分和一个描述耗散和消相干的部分。利用这种分解，我们演示了如何定义功，热和熵产生，制定热力学第一和第二定律，并建立违反第二定律和量子非马尔可夫性之间的联系。
2022-05-30 quant-ph
Emergence and stability of discrete time-crystalline phases in open quantum systems
本文提出理论框架分析开放量子多体系统中的离散时间晶体相，发现驱动和偶极相互作用的耗散效应增强其稳定性，且涨落关联时间越长稳定性越高，结果与实验吻合，并量化了温度升高导致的性能退化。
2023-08-31 quant-ph
Current fluctuations in a non-additive open quantum system: breakdown of the quantum-jump approach
University of Malta（马耳他大学）；Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；TU Wien（维也纳工业大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文研究非加性开放量子系统中电流涨落问题，评估量子跳变方法的适用性，发现完美跳变检测下该方法失效，不完美检测时可复现Landauer-Büttiker形式化结果。
2026-08-17 quant-ph
Quantum Markovian master equation in the high-temperature limit
该研究推导高温量子马尔可夫主方程（HTME），通过结合自旋哈密顿本征算子形式与统计系数线性展开得到推广ARH-IME的量子耗散项，纳入非热高阶初始态项，验证结果并揭示谱密度对称化条件，通过两个案例展示其有效性，挑战传统NMR理论边界。
2025-08-25 quant-ph
Full spectrum of the Liouvillian of open dissipative quantum systems in the Zeno limit
考虑一个由Lindblad Master方程（LME）描述的具有耗散的开放量子系统.对于耗散局部作用和足够强的，分离的弛豫时间尺度发生，这方面的Liouvillian的本征值，意味着后者的分组在不同的垂直条纹在复杂的平面上的位置确定的特征值的recruitator。我们推导出有效的LME方程，分别描述每个条纹内的模式，并解决他们微扰，获得完整的本征值和本征态的Liouvillian明确的表达式正确的顺序包括$1/Γ$，其中$Γ$是耗散的强度。作为一个例子，我们将我们的一般结果量子$XYZ$自旋链耦合，在一个边界，一个耗散浴的极化。
2021-05-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
An open scattering model in polymerized quantum mechanics
在聚合开放量子力学系统的背景下，我们推导了布朗粒子在理想气体环境中散射的量子主方程。该模型是制定在一个自上而下的方法，通过选择一个哈密顿系统和环境之间的耦合，通常与空间退相干。我们扩展了现有的工作，这样的模型，通过使用一个非标准的表示的规范的对易关系，受到量子化过程中应用的环路量子引力，这产生了一个模型中的位置运营商被替换为holonomies。在自上而下的方法中的主方程的推导开辟了详细调查的可能性，是否假设，通常使用在这样的模型中，以获得一个易于处理的形式的分解器，也持有在聚合的情况下，或是否需要删除或修改。此外，我们讨论了主方程的一些物理性质与有效方程的基本运营商的期望值，并比较我们的结果已经存在的碰撞退相干模型。
2023-02-15 gr-qc quant-ph
Breakdown of quantum-to-classical correspondence for diffusion in high temperature thermal environment
重新考虑了均匀高温热环境中的布朗运动的老问题。半经典理论表明，扩散系数不依赖于热涨落是空间关联还是无序。我们表明，相应的量子分析表现出显着的故障量子经典对应。明确的结果被发现的紧束缚模型，欧姆主方程的框架内，我们区分现场和债券耗散。击穿是二阶的逆温度，因此，在定量方面，涉及到一个固有的模糊性，这是有关欧姆近似方案。
2021-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Associativity Induced Modifications of Open-System Quantum Dynamics: General Master Equation and a Two-Qubit Ising Case Study
Koç University（科奇大学）；TÜBITAK Research Institute for Fundamental Sciences (TBEA)（土耳其科学与技术研究基金会基础科学研究所）；Sabanci University（萨贝里大学）
研究探讨非结合性对开放系统量子动力学的影响，推导出主方程并分析双量子位Ising模型中非结合性参数对纠缠、纯度和熵的影响。
2026-04-17 quant-ph
The master equation for the reduced open-system dynamics, including a Lindbladian description of finite-duration measurement
我们考虑在有限时间间隔内发生的系统的测量问题，而环境引起的噪声降低了系统状态的相干性。我们假设一个马尔可夫测量设备，因此，使用Lindbladian描述的测量动力学。为了研究由非马尔可夫环境产生的噪声的情况，其定义不包括测量仪器，我们使用Redfield方法来处理系统与环境之间的相互作用。在目前的混合理论中，为了追踪环境自由度，我们引入了一种基于超算子代数和Nakajima-Zwanzig投影的分析方法。所得到的主方程，描述减少系统的动力学，说明在有限时间测量期间的相位噪声下的量子比特的情况下。
2011-08-18 math.OA quant-ph
Quantum trajectories and reduced dynamics in time-correlated environments
University of Padova（帕多瓦大学）；University of Ottawa（渥太华大学）
本文提出了一种基于OU噪声驱动的随机薛定谔方程扩展，用于研究时间相关环境中开放量子系统的动力学，通过引入雷德菲尔德启发的闭合形式，实现了对多时间尺度弛豫和非平凡稳态的描述。
2026-01-21 quant-ph
Phase space theory for open quantum systems with local and collective dissipative processes
在这篇文章中，我们研究了由马尔可夫主方程给出的具有集体耗散和非集体耗散的二能级系统系综的受驱动耗散量子动力学。利用我们的模型中的置换对称性，我们采用相空间方法的解决方案，这个方程的对角表示相对于某些广义自旋相干态。值得注意的是，这允许平均场论和有限系统大小之间的插值在形式主义独立的希尔伯特空间维度。此外，在某些参数制度，相应的准概率分布的演化方程类似于福克-普朗克方程，可以有效地解决随机微积分。然后，动力学可以被看作是经典的意义上，没有纠缠的两个能级系统之间的产生。我们的研究结果暴露，利用和促进技术开创的激光理论的背景下，我们现在适用于当前的理论和实验兴趣的问题。
2020-06-05 quant-ph
Liouvillian gap and out-of-equilibrium dynamics of a sunburst Kitaev ring: from local to uniform dissipation
该研究针对旭日形几何的(1+1)维Kitaev环开放量子系统，分析刘维尔能隙的尺寸标度行为与不同耗散区域，并构建动力学有限尺寸标度框架研究相变附近的非平衡演化。
2023-05-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical and Quantum Brownian Motion
在经典力学框架下，导出了与固体谐振子系统耦合的任意力学子系统的广义朗之万方程。在量子Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程中引入了一个时间作用温度算符，考虑了量子热浴振荡器的影响.对布朗辐射源模型进行了理论研究，导出了相应的概率密度演化方程。薛定谔方程是通过目标点粒子与量子力载流子的碰撞来解释的，传递了点粒子之间的基本相互作用。因此，电子和其他点粒子都不是波，量子力学的波动章节起源于力的载体。提出了一个描述量子力学点粒子类布朗运动的随机Lorentz-Langevin方程。在Bohmian力学框架下考虑布朗动力学，提出密度泛函Bohm-Langevin方程，并导出相应的Smoluchowski-Bohm方程.通过对经典Klein-Kramers方程进行适当量子化，提出了一个非线性主方程。它的平衡解在精确的正则Gibbs密度算符中，而著名的Caldeira-Leggett方程在高温下只是简单的线性化。在自由量子布朗粒子的情况下，它发现了一个新的波包传播规律，它代表了经典爱因斯坦布朗运动定律的量子推广。提出了一种新的投影算子，用于描述经典环境中运动量子粒子的波函数的坍缩。它的应用导致耗散薛定谔方程，以及在经典力学耗散刘维尔方程的新形式。
2021-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
