Hamiltonian dynamics from pure dissipation
University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文展示纯耗散可模拟哈密顿动力学，通过非简并跳跃算子和可控耗散生成器，在钻石范数下以O(t²/ε)时间逼近哈密顿动力学，揭示了耗散动力学的基本退相干成本。
2026-10-06 quant-ph
Exactly solvable approximating models for Rabi Hamiltonian dynamics
原子与单模外驱动场的相互作用是物理学许多分支中普遍存在的问题，通常用拉比哈密顿量来描述。在本文中，我们提出了一系列的解析可解的哈密顿近似拉比哈密顿和Jaynes-Cummings模型，忽略了所谓的反旋转项拉比哈密顿比较我们的结果。通过对Jaynes-Cummings模型对角化的幺正变换，我们将逆旋转项转化为代表几个不同物理过程的独立项。通过仅保留某些项，我们可以在指定的参数范围内实现对精确动力学的良好近似。
2005-10-28 quant-ph
Simulating the dynamics of time-dependent Hamiltonians with a truncated Dyson series
我们提供了一个通用的方法，有效地模拟含时哈密顿动力学的电路模型为基础的量子计算机。我们的方法是基于近似的截断戴森系列的演化算子，扩展了早期的建议贝里明确的时间依赖的哈密顿所产生的演化。提出了两种替代策略来实现时间排序，同时利用叠加原理在不同的时间对哈密顿量进行采样。我们的模拟算法的资源成本保留了最佳对数依赖于所需精度的倒数。
2018-05-02 quant-ph
Higher-order quantum transformations of Hamiltonian dynamics
本文提出一种仅用受控 Pauli 门与时间相关随机性的量子算法，通过有限次查询黑盒种子动力学实现哈密顿量的高阶线性变换，并展示负时间演化、时间反演及哈密顿量学习。
2023-11-14 quant-ph
Simulating Hamiltonian dynamics using many-qudit Hamiltonians and local unitary control
什么时候可以用一个有限维的量子系统来模拟另一个有限维的量子系统？是什么限制了一个系统模拟另一个系统的能力？在本文中，我们完成了程序的研究可以做纠缠多qudit哈密顿和本地酉控制的模拟。通过纠缠，我们的意思是每个qudit都与其他qudit耦合，至少间接地耦合。我们证明，唯一一类的有限维纠缠哈密顿量，不通用的模拟是纠缠哈密顿量的量子位的泡利算子扩展只包含耦合奇数系统的条款，如布雷姆纳等。等人[Phys.Rev.A，69，012313（2004）]。我们表明，在所有其他情况下纠缠多qudit哈密顿是普遍的模拟。
2004-05-20 quant-ph
A standard Hamiltonian formulation for the dynamical Casimir effect
基于标准哈密顿量，给出了动态Casimir效应产生光子的量子描述。粒子表象是在固定初始模的场算符展开中构造的。该哈密顿量是由产生和湮灭算符的时变耦合引起的，而时变耦合是由半导体平板的振荡边界或等离子体镜等外部性质引起的。还考虑了半导体等离子体镜的实验实现。
2008-08-27 quant-ph
Equation of motion for process matrix: Hamiltonian identification and dynamical control of open quantum systems
我们发展了一种监测和控制开放量子系统演化的一般方法。与描述密度算子时间演化的主方程相反，在这里，我们制定了作用于系统的过程矩阵演化的动力学方程。该方程适用于非马尔可夫和/或强耦合制度。我们提出了两个不同的应用这个动力学方程。我们首先展示了通过执行过程层析成像生成封闭或开放系统动力学的量子哈密顿的识别。特别是，我们认为如何可以有效地估计某些类的稀疏哈密顿进行部分层析成像计划。此外，我们介绍了一种新的最优控制理论设置操纵量子动力学的哈密顿系统，特别是消相干抑制的任务。
2009-08-09 quant-ph
Quantum Dynamics of Complex Hamiltonians
非厄米哈密顿量在耗散量子系统的研究中起着重要的作用。我们表明，使用状态与时间相关的归一化可以简化这种系统的描述，特别是在经典极限的上下文中。我们应用这个公式来研究阻尼谐振子系统。并以此为基础研究了有漏腔的辐射问题。
2016-02-07 quant-ph
The effective Hamiltonian which governs the propagation dynamics of nonspreading wave packets
我们讨论了非扩展波包的传播动力学。我们把哈密顿量分解成两部分。第一部分使得波包是其瞬时本征态，因此与包的传播无关。第二部分被证明是有效的哈密顿量管理的运动包的经典和量子力学。因此，类似于埃克塞特定理，非扩展波包提供了另一个直接连接量子力学和经典力学的观点。这种分析也适用于非平方可积包，如艾里包。
2013-06-06 quant-ph
Effective Heisenberg equations for quadratic Hamiltonians
本文研究二次费米子哈密顿量在自由动力学平均下的有效海森堡动力学，通过微扰展开导出时间局域有效海森堡方程，并推广到玻色子情形。
2022-02-02 quant-ph
Universal quantum dynamics from two 2-local Hamiltonians
在本文中，我们证明了在n个量子比特上的两个2-局域哈密顿算子之间全局切换的能力足以在这n个量子比特上实现普适的幺正动力学。在构造中使用的两个哈密顿量中，一个是由一维链上最近邻的两量子比特相互作用组成的，另一个是由单量子比特相互作用组成的。我们描述了一种选择开关时间的方案，以便在n个量子位上生成任意的一个和两个量子位门。然而，开关方案是低效的，我们离开作为一个开放的问题，是否可以利用一个有效的方式的哈密顿的普遍性。
2008-01-29 quant-ph
Quantum Algorithm for Simulating Hamiltonian Dynamics with an Off-diagonal Series Expansion
我们提出了一个有效的量子算法来模拟一般哈密顿系统的动力学。我们的技术是基于幂级数展开的时间演化算子在其非对角项。该扩展将由于哈密顿量的对角分量而产生的动力学从其非对角部分产生的动力学中分离出来，我们使用酉技术的线性组合对其进行编码。我们的方法有一个最佳的依赖所需的精度，正如我们所示，一般需要比当前国家的最先进的资源少得多。我们提供了几个样本模型的资源成本分析。
2021-06-20 quant-ph
Investigating Photoinduced Proton Coupled Electron Transfer Reaction using Quasi Diabatic Dynamics Propagation
利用最近发展起来的准非绝热量子动力学传播方法研究了光诱导质子耦合电子转移反应。该方案能够将精确的基于非绝热的量子动力学方法与绝热电子结构计算进行实时模拟。在这里，我们使用QD方案直接传播PI-PCET量子动力学与绝热部分线性化密度矩阵（PLDM）的路径积分方法与瞬时绝热电子-质子振动态。我们的数值计算结果表明，为了获得准确的PI-PCET动力学，质子量子力学处理的重要性，以及溶剂的波动和振动弛豫的质子隧穿在各种反应制度，表现出不同的动力学同位素效应的作用。这项工作打开了可能性，研究具有挑战性的PI-PCET反应，通过准确的非绝热量子动力学方法结合有效的绝热电子结构计算。
2018-03-27 physics.chem-ph quant-ph
Anisotropic rare-earth spin ensemble strongly coupled to a superconducting resonator
在混合量子体系结构中连接光子和固态量子比特为大规模分布式量子计算提供了一条有前途的途径。理想的候选者相干量子比特相互转换的光学活性自旋磁耦合到超导谐振器。我们报道了磁各向异性Er ~（3+）：Y_2SiO_5晶体的腔QED实验，并证明了稀土自旋与集总元件谐振器的强耦合。此外，铒自旋的电子自旋共振和弛豫动力学通过直接微波吸收检测，而无需腔的帮助。
2012-12-12 cond-mat.supr-con quant-ph
A CMOS dynamic random access architecture for radio-frequency readout of quantum devices
量子计算技术正以无情的步伐走向成熟，但单个量子比特是一个接一个地连接起来的。随着量子处理器变得越来越复杂，它们需要高效的接口来传递控制和读出信号，同时保持输入数量可管理。数字电子通过利用现有的工业基础设施并将其应用于将硅基量子器件与传统CMOS电路集成，为缩放挑战提供了解决方案。在这里，我们结合这两种技术在milikelvin温度和演示的动态随机存取架构的复杂量子线路的有效读出的积木。我们的电路被分成单元，每个单元包含CMOS量子点（QD）和场效应晶体管，该场效应晶体管能够选择性地读出QD，以及类似于1 T-1C DRAM技术的QD栅极上的电荷存储。我们展示了通过将两个细胞与单个射频谐振器连接来动态读出它们。我们的研究结果展示了减少每个量子位的输入线数量并实现大规模器件阵列寻址的途径。
2018-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
A trigonometric integrator for the constrained ring polymer Hamiltonian dynamics
从路径积分分子动力学出发，提出了一类用于约束环聚合物哈密顿动力学的三角积分器。该积分器是制定的组合物的流动，从而整合正常模式表示下的笛卡尔运动方程，并保持完整约束的迭代。证明了三角函数法可以保持系统的辛结构和时间可逆性，并在调制傅里叶展开分析的框架下分析了三角函数法的哈密顿量近似守恒性.数值例子说明其稳定性使用SPC/E力场在298 K。
2016-01-04 physics.comp-ph quant-ph
Covariant entropic dynamics: from path independence to Hamiltonians and quantum theory
熵动力学（ED）是一个基于推理的框架，旨在构建物理学的动力学理论，而不假设传统的形式主义-哈密顿，泊松括号，希尔伯特空间等-通常与物理学相关。在这项工作中，我们开发了一个ED的标量场，这是量子和明显的协变。实现这一目标的框架受到狄拉克、泰特尔博伊姆和库查尔的协变方法的启发。除了表面上的协变量子ED的结果，我们还展示了如何协方差要求的路径独立提出的Teitelboim是足够的推导哈密顿动力学，也提供了一个证明的唯一性的量子势，导致量子理论。
2018-02-10 hep-th quant-ph
Time Averaged Quantum Dynamics and the Validity of the Effective Hamiltonian Model
我们开发了一种用于寻找平均密度矩阵随时间的动态演化的技术。其结果是一个演化方程，其中包括一个有效的哈密顿量，以及退相干项在林德布拉德形式。应用一般方程的谐波哈密顿，我们确认了以前的有效哈密顿公式连同一个新的消相干项，一般应包括在内，其消失提供了有效的有效哈密顿方法的有效性的标准。最后，我们将该理论应用于交流斯塔克位移和三能级拉曼跃迁的例子中，在后者中恢复了一种新的退相干效应。
2010-10-08 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement Features of Random Hamiltonian Dynamics
我们引入了酉门纠缠特征的概念，作为输入和输出通道的所有二分部分上的指数纠缠熵的集合。我们得到了由随机哈密顿量生成的幺正门的含时$n$ th-Renyi纠缠特性的一般公式。特别是，我们提出了一个伊辛公式的随机哈密顿动力学的2nd-Renyi纠缠功能，它承认全息张量网络的解释。作为纠缠特性的一般描述，我们表明，纠缠功能可以应用到几个动力学措施的热化，包括无序的时间顺序相关和量子淬火后的纠缠增长。我们还分析了吉田Kitaev概率协议的随机哈密顿动力学。
2018-06-10 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exact results on spin dynamics and multiple quantum dynamics in alternating spin-1/2 chains with XY-Hamiltonian at high temperatures
我们扩展图片的转移核自旋1/2极化沿均匀的一维链与XY-哈密顿量的非均匀链交替最近邻耦合和交替拉莫尔频率。为此，我们精确地计算了具有奇数个位点的交替链的自旋1/2 XY-哈密顿量的谱。XY-哈密顿量的精确谱也被应用于研究交替自旋1/2链的多量子（MQ）NMR动力学。MQ NMR谱示出具有零和$\pm$二阶的MQ相干性，就像在均匀链的情况下一样。计算了MQ凝聚态的强度。
2004-11-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact dynamics of quantum systems driven by time-varying Hamiltonians: solution for the Bloch-Siegert Hamiltonian and applications to NMR
理解由时变哈密顿驱动的量子系统的动力学行为特别困难。只有两个能级的系统还没有被完全理解，因为通常的方法包括哈密顿量的对角化在这种情况下不起作用。事实上，自从1954年马格努斯展开以来，没有一种全新的数学方法能够解决具有时变哈密顿量的量子运动方程。我们在这里报告一个完全不同的非微扰方法，称为路径和，这是始终保证收敛，产生精确的解析解在有限数量的步骤有限的系统，是不变的尺度变换下的量子态空间。路径和可以与任何状态空间归约技术相结合，并且可以从任何选定的子系统集合的单独的、孤立的演化中精确地重建多体量子系统的动力学。作为应用的例子，我们解析地解决了所有的二能级系统的动力学，以及一个多体哈密顿与NMR（核磁共振）的应用特别强调：布洛赫Siegert效应，相干破坏隧道和$N$ -自旋系统涉及的偶极哈密顿和自旋扩散。
2020-04-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Quantum-Classical Correspondence via Liouville Dynamics: II. Correspondence for Chaotic Hamiltonian Systems
我们证明了有界保守的经典混沌哈密顿系统的量子经典对应。特别是，量子刘维光谱投影算子和谱密度，因此经典动力学，接近他们的经典类似物在$h\rightarrow 0$限制。通过消除基本奇点，出现对应关系。此外，还讨论了混沌系统可观量矩阵元的应用。
1996-08-15 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Heisenberg dynamics for non self-adjoint Hamiltonians: symmetries and derivations
在最近的一些文献中，非自伴哈密顿量，$H\neq H^\dagger$，经常被认为是与增益损失系统的作用。这些系统的动力学在大多数情况下是由薛定谔方程给出的。在本文中，我们更侧重于量子力学的海森堡像的图片，强调（少数）相似之处和（许多）的差异，尊重标准海森堡图像的系统驱动的自伴哈密顿。特别是，的对称性，*-导数和积分的运动的作用进行了讨论。
2022-12-03 math-ph math.MP quant-ph
The Model of the Theory of the Quantum Brain Dynamics can be cast on the Heisenberg Spin Hamiltonian
在本文中，我们证明了量子脑动力学模型可以被投射到一种海森堡自旋哈密顿量上。因此，我们想强调的是，大脑的量子动力学应该通过量子自旋系统的物理学来理解。
2003-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.med-ph
