Third quantization
将二次量子化和Fock空间的基本思想推广到密度算符态，用于处理开放多体系统。这可以对费米子和玻色子做到。前者只需要使用非正交基，而后者需要引入对偶空间集。在这两种情况下，一个运营商代数密切类似的规范之一的开发和使用来定义的双重基地。我们在这里集中在玻色子的情况下，无界的运营商需要的定义的对偶空间，以支持对基地。一些应用，主要是非平衡稳态，将被提及。
2010-11-02 quant-ph
Third quantization of open quantum systems: new dissipative symmetries and connections to phase-space and Keldysh field theory formulations
本文重新表述三次量子化技术，统一连接Lindblad主方程、Wigner函数和Keldysh作用量三种开放量子系统方法，揭示二次Lindblad算符中的基本耗散对称性，并将其应用于耗散非线性振子获得新的精确结果。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Third Quantization for Order Parameter (I): BCS-BEC crossover with macroscopically coherent state
Graduate School of China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院研究生院）；Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）
本文从序参量相位算符与粒子数算符的对易关系出发，揭示了宏观对易关系源于第二量子化，提出BCS-BEC交叉点的宏观量子解释，通过超导段模型展示其演化过程及宏观相干态动态。
2026-04-23 quant-ph
Extending third quantization with commuting observables: a dissipative spin-boson model
本研究针对含玻色子与自旋的开放量子系统的Lindblad-Gorini-Kossakowski-Sudarshan主方程，利用可交换自旋算符耦合的特性扩展第三次量子化方法，求解其谱问题与初值问题，并以单个开放自旋-玻色子模型为例进行了详细推导。
2023-08-09 math-ph math.MP quant-ph
Complete Positivity and Thermal Relaxation in Quadratic Quantum Master Equations
本文提出一种系统方法，通过广义布朗运动的正则量子化推导满足完全正定且保迹（CPTP）映射的量子主方程，并针对多体二次哈密顿量建立 CPTP 判据，以描述热弛豫过程并应用于网络模型等相互作用体系。
2024-11-14 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Master Equations for Non-linear Optical Response of Molecular Systems
在Zwanzig投影形式下导出了适用于光驱动多能级电子系统三阶响应的广义主方程。发现响应函数的三个时间间隔中的每一个都需要特定的主方程和投影算子。精确的累积响应函数的谐波轮廓的势能面导致高斯光谱扩散再现。该方法考虑了区间边界处熔池的非平衡态，可用于改进能量传递体系超快非线性谱的计算
2012-01-27 quant-ph
Master equation for collective spontaneous emission with quantized atomic motion
我们导出了一个包含与原子运动量子化有关的所有效应的二能级原子系综内部动力学的马尔可夫主方程。我们的方程提供了一个统一的图片的后果反冲和不可分割的原子超出了兰姆-迪克制度的耗散和保守的动力学，并同样适用于可区分和不可区分的原子。我们给出了任何运动态的衰变率和偶极-偶极位移的一般表达式，并找到了许多相关态（高斯态、福克态和热态）的封闭形式公式。特别是，我们表明，偶极-偶极相互作用和合作的光子发射可以调制通过外部状态的运动。
2015-12-24 quant-ph
Few-mode Field Quantization of Arbitrary Electromagnetic Spectral Densities
我们开发了一个框架，提供了一个少模主方程描述一个单一的量子发射器和任意的电磁环境之间的相互作用。场量子化只需要拟合的频谱密度，通过经典的电磁模拟，涉及少量的损耗和相互作用的模式的模型系统。我们说明了我们的方法的权力和有效性，通过描述人口和电场动态自发衰变的发射器放置在一个复杂的混合等离子体-光子结构。
2020-08-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Squeezing stationary distributions of stochastic chemical reaction systems
该研究借助二次量子化与随机化学反应系统的对应关系，引入压缩态概念，推导得到非复平衡反应网络平稳分布的解析形式，拓展了平稳分布的解析求解范围。
2022-09-19 cond-mat.stat-mech q-bio.MN quant-ph
Exact solution of Markovian master equations for quadratic fermi systems: thermal baths, open XY spin chains, and non-equilibrium phase transition
本文将三次量子化方法推广到用4 n × 4 n矩阵对角化的方法统一精确地处理n个费米子二次系统的Redfield和Lindblad主方程。从Redfield方程出发，详细分析了非平衡热驱动。我们解释如何计算所有物理相关的量，如非平衡期望值的本地观测，各种熵或信息措施，或时间演化和性质的放松。我们还讨论了如何确切地处理显式时间相关的问题。然后，一般的形式主义，研究热驱动的开放XY自旋1/2链。我们发现，最近提出的非平衡量子相变在开放的XY链生存的Redfield模型内的热驱动。特别是，长程磁相关的相位可以通过非平衡稳态对外部（浴或体）参数的超敏性来表征。研究的热传输，我们发现足够强的热驱动的负热导，以及非单调依赖的热流浴耦合的强度。
2009-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantization over boson operator spaces
第三量子化的框架-规范量子化的刘维尔空间-是开放的多体玻色子系统。我们展示了如何对角化的量子Liouvillean的任意二次n-玻色子哈密顿与任意线性Lindblad耦合的浴，作为一个例子，明确制定出一个一般情况下的一个单一的玻色子。
2010-07-17 math-ph math.MP quant-ph
Third quantization with Hartree approximation for open-system bosonic transport
本文提出基于 Hartree 近似的三次量子化自洽方法，用于求解弱相互作用开系统玻色子 Lindblad 方程的稳态解，该方法资源需求随系统尺寸多项式扩展，能准确预测大系统量子输运行为。
2024-12-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum statistics of overlapping modes in open resonators
研究了具有重叠模的弱约束腔中光场的量子动力学。采用最近开发的量子化方案，涉及一组离散的谐振器模式和连续的外部模式，我们推导出朗之万方程和主方程的谐振器模式。证明了Langevin动力学与主方程在马尔可夫极限下是等价的。我们的开放谐振腔动力学可以用作随机激光器的量子理论的起点。
2004-02-13 quant-ph
Experimental test of the third quantization of the electromagnetic field
电磁场的每个模式$\small{j}$在数学上等效于由正交表示中的波函数$\small{ψ_j(x_j)}$描述的谐振子。最近引入了一种方法，其中波函数$\small{ψ_j(x_j)}$被进一步量化以产生场算子$\small{{\hat ψ}_j(x_j)}$ [J.D. Franson，Phys.Rev.A104，063702（2021）]。这种方法允许量子光学和量子电动力学的推广基于一个未知的混合角$\smallγ$，有点类似于卡比博角或温伯格角。如果是$\small{γ=0}$，则该理论等价于传统的量子电动力学，而如果是$\small{γ\neq0}$，则该理论预言了一种新的非弹性光子散射形式。在这里，我们报告的光学散射实验的结果，设置在99%的置信水平上界的$\small{γ\leq 1.93 \times 10^{-4}}$，提供了由现场操作员$\small{{\hat ψ}_j(x_j)}$创建的粒子具有可忽略的质量。如果这些粒子的质量非常大，则需要进行高能实验来验证理论。
2022-07-27 hep-ex hep-ph quant-ph
A Lindblad master equation capable of describing hybrid quantum systems in the ultra-strong coupling regime
本文提出一种扩展的Lindblad主方程方法，通过抑制负频率下的有效谱密度，使衰减算子仅作用于光子模式，从而能够描述任意电磁环境下超强耦合机制中的混合量子系统动力学，并在简单模型和纳米等离子体装置中验证了其优越性。
2023-05-22 quant-ph
Alternative approach to electromagnetic field quantization in nonlinear and inhomogeneous media
本文提出了一种非线性非均匀介质中电磁场量子化的简单方法。在给定介电函数和非线性极化率的情况下，电磁场的哈密顿量完全由量子化方法确定。从海森伯方程出发，我们导出了场算符的麦克斯韦方程。当非线性变为零时，该量化方法返回到线性非均匀介质的广义正则量化过程[Phys. Rev. A，43，467，1991]。基于此量子化方法，得到了二阶和三阶非线性准稳态过程的显式哈密顿量。
1998-02-02 quant-ph
Exact time evolution and master equations for the damped harmonic oscillator
利用阻尼谐振子的精确路径积分解，证明了在一般情况下，不存在描述任意初始浴槽制备的谐振子动力学的精确耗散Liouville算子。精确的非定常刘维尔算子只能在特定的制剂中找到。三个物理意义的例子进行检查。对于热初始条件，导出了一个精确的新主方程。其次，得到了控制平衡态关联随时间演化的Liouville算子。第三，研究了初始条件的分解。此外，可以证明，在适当的条件下，存在与描述长时间动力学的初始准备无关的近似Liouville算子。导出了这些近似主方程的一般形式，并确定了浴谱密度的特殊情况下，包括欧姆，德鲁德和弱耦合的情况下的系数。与以前的工作进行了讨论。
1996-10-01 physics.atom-ph quant-ph
Perturbative expansion for master equation and it applications
我们构造了一个开放系统的密度算子的普遍适用的小损失率展开式。这些展开式的连续项产生耗散过程的特征损失率。三个应用程序，以进一步了解这些扩展的背景。第一个应用，一个两能级原子耦合到玻色子环境，显示的程序和优点的扩展，而第二个应用，包括一个单模场在一个腔的线宽$κ$，由于通过一个反射镜部分传输说明了实际使用的量子测量，和第三个，对于耦合到有耗腔模的原子，给出了微扰展开的另一种应用。
2000-03-11 quant-ph
Neutral kaons as an open quantum system in a second quantization approach
我们已经表明，它是可能制定的一致性和概率保持描述的$CP$ -破坏演化系统的衰变粒子。这是在开放系统的量子力学的框架内完成的。这种方法允许的指数衰减和风味振荡的描述。我们明确地求解了具有破坏$CP$对称性质点系的Kossakowski-Lindblad主方程，并发现了任何可观测的双线性产生和湮灭算符的演化.具体观测量的选择可以通过适当选择微分方程组的初始条件来完成。我们计算了从物理观点来看最有趣的观测量的演化和平均值，并且我们发现了它们与$CP$保持值的最低阶差。
2015-09-25 quant-ph
Five Lectures On Dissipative Master Equations
1第一讲：基础1.1主方程的物理推导1.2一些简单的含义1.3稳态1.4向左作用2第二讲：L的本征值和本征向量2.1一个简单的情况第一2.2一般情况3第三讲：阻尼基的完备性3.1相空间函数3.2 L的特征向量的完备性3.3正守恒3.4 Liouville算子的Lindblad形式4第四讲：量子光学应用4.1周期驱动阻尼振荡器4.2有条件和无条件演化4.3统计算子的物理意义5第五讲：探测原子的统计5.1关联函数5.2等待时间统计5.3计数统计
2002-06-18 quant-ph
Near-deterministic photon entanglement from a spin qudit in silicon using third quantisation
School of Electrical Engineering and Telecommunications, UNSW Sydney（新南威尔士大学电气工程和电信学院）；ARC Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology（量子计算与通信技术卓越研究中心）；Centre for Quantum Software and Information, University of Technology Sydney（悉尼科技大学量子软件与信息研究中心）；School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院）；InstituteQ, Aalto University（阿尔托大学 InstituteQ）
本文提出利用硅芯片中的锑 donors 实现第三量子化，通过生成双八模单光子态并随机分配，实现近确定性的多粒子纠缠，为硅基光量子计算提供新途径。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Systematic construction of non-autonomous Hamiltonian equations of Painlevé-type. III. Quantization
这是第三篇文章在我们的系列文章探讨之间的联系动力系统的Stäckel型和Painlevé型。本文提出了一种将第一部分中考虑的最小量子化拟Stäckel哈密顿算子变形为满足量子Frobenius条件的自伴算子的方法，从而保证了相应的薛定谔方程具有公共的多时间解。在经典的情况下，我们在这里得到的磁性和非磁性系统的家庭。我们还证明了这两类量子系统之间存在多时间依赖的量子正则映射。
2022-05-15 math-ph math.MP nlin.SI
Multistep quantum master equation theory for response functions in four wave mixing electronic spectroscopy of multichromophoric macromolecules
Queens College of the City University of New York（纽约市立大学皇后学院）
本文提出了一种基于量子主方程的多步理论，用于推导多色团大分子四波混频光谱中的响应函数，考虑了非马尔可夫效应和激发子耦合。
2026-01-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Microscopic derivation of a completely positive master equation for the description of Open Quantum Brownian Motion of a particle in a potential
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；North-West University（西北大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；Stellenbosch University（斯坦伦布什大学）
本文推导了开放量子布朗运动的完全正主方程，揭示了非高斯动力学特性。
2026-02-03 quant-ph
Equation of motion approach to black-box quantization: taming the multi-mode Jaynes-Cummings model
嵌入任意环境中的约瑟夫森结的精确建模对于量子比特设计是至关重要的。我们提出了一种形式主义，以获得一个Lindblad主方程，描述了系统的演变。由于量子位自由度以明确定义的频率$ω_q$振荡，因此环境仅需在此频率附近建模。不同于其他方法，我们表明，这一目标可以通过建模的环境，只有几个自由度。我们处理的例子耦合到带状线谐振器的transmon量子比特。从第一性原理出发，导出了耗散单模Jaynes-Cummings模型的参数。我们表明，非共振模式的主要贡献是一个相关的衰变过程，涉及量子比特和谐振器模式。特别地，我们的结果表明，在多模Jaynes-Cummings模型的非共振模式的影响是微扰在$1/ ω_q$。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single-photon blockade in optomechanical photonic crystal cavity with third-order nonlinearity
对弱驱动下具有克尔型非线性的光机械光子晶体腔中的光子统计特性进行了解析和数值分析。通过计算零时延二阶关联函数$g^{(2)}(0)$，证明了单光子阻塞效应。通过求解薛定谔方程得到的解析结果与通过数值求解量子主方程得到的结果完全一致。最先进的设备参数的实验可行性进行了讨论。结果表明，即使在较低的非线性极化率参数和较弱的单光子光机械耦合条件下，系统也能在通信波长处产生光子阻塞，并且对纯退相引起的退相干具有很强的鲁棒性。
2016-12-22 physics.optics quant-ph
