General description for nonequilibrium steady states in periodically driven dissipative quantum systems
激光技术从科学和工程的角度发展和促进了光致非平衡物理。Floquet工程，即，通过时间周期驱动控制材料性质和功能，是光-物质相互作用的量子物理学的前沿，但限于理想的无耗散系统。对于扩展到各种材料的Floquet工程，理解在周期驱动和能量耗散的平衡中出现的量子态是至关重要的。在这里，我们得到了一般描述的非平衡稳态（NESS）的周期驱动耗散系统的重点是在高频驱动和时间无关的Lindblad型耗散与详细的平衡条件。我们的公式正确地描述了NESS的时间平均性、涨落性和对称性，并且可以在数值计算中有效地计算。我们的方法将在原子和分子、介观系统和凝聚态物质等广泛类别的耗散量子系统的Floquet工程中发挥基础性作用。
2020-07-04 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Periodically modulated quantum nonlinear oscillators
本书的第一章描述了谐振和非谐振调制的调制振荡器的动力学。两种类型的谐振调制被认为是：添加剂，频率接近振荡器的本征频率，和参数，频率接近本征频率的两倍。结果表明，该振子的弛豫伴随着量子噪声，即使在T=0的情况下，该噪声也导致量子态的有限宽度分布。量子噪声还导致通过相空间中的势垒的跃迁在共存的振动状态之间切换。开关机制，量子激活，在热平衡系统中没有类似的。在分岔点附近，开关速率表现出特征标度。研究了调制振荡器的功率谱和吸收/放大谱，包括它们的精细结构。非共振调制可以导致振荡器的冷却、加热或自持振动。分析了前面讨论的振子直接非共振激励与光力学中研究的激励机制之间的关系。
2011-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Asymptotic Floquet states of a periodically driven spin-boson system in the nonperturbative coupling regime
自旋玻色子模型作为开放量子系统的典范模型，在理论和实验研究中得到了广泛的应用。在弱耦合极限之外，自旋动力学可以用一个具有记忆核的时间非局域广义主方程来描述，该方程考虑了玻色子环境引起的耗散效应。当自旋被外加时间周期电磁场调制时，耗散和调制之间的相互作用会产生一个非平凡渐近态的谱，特别是在非线性响应的情况下。在这里，我们实现了一种方法的评价非马尔可夫系统的Floquet动态[L。Magazzbirn等人，Phys. Rev. A 96，042103（2017）]来找到这些强非平衡态。
2018-04-23 cond-mat.stat-mech
Switching pure states of the dissipative Heisenberg XXZ chain by local magnetic fields
利用Lindblad主方程方法研究了强耗散极限下局域磁场对开量子$XXZ$自旋链非平衡定态的影响.局部磁场被施加到链的单个体自旋上，而端部通过耗散保持在固定的极化。我们表明，适当的变化的本地磁场允许反转的自旋电流切换纯NESS相反的手征，同时保持状态的纯度，实现最佳的运输。
2019-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Discrete time crystals in the presence of non-Markovian dynamics
本研究通过开放Dicke模型证明，非马尔可夫耗散能在广泛参数范围内稳定离散时间晶体，并可作为探测非马尔可夫动力学的工具。
2024-07-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Population Dynamics in a Changing Environment: Random versus Periodic Switching
环境的变化对种群的进化有很大的影响。在这里，我们研究了两种菌株的种群动态，一种生长速度略快于另一种，在一个时变的二元环境中竞争资源，该环境由随机或周期性地在丰度和稀缺状态之间切换的承载能力建模。种群动力学的特征是人口统计噪声（出生和死亡事件）与变化的环境相结合。我们阐明的相似性和差异性的演变受到随机和随机变化的环境。重要的是，人口规模分布通常被发现是更广泛的中间和快速随机切换下比周期性变化，这导致在固定概率的随机和周期性切换之间的显着不同的渐近行为。我们还确定了慢应变的固定概率最大的详细条件。
2020-07-27 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
Stochastic thermodynamics of periodically driven systems: Fluctuation theorem for currents and unification of two classes
周期驱动用于操作从标准宏观发动机到小型非平衡微观系统的机器。两类这样的系统是由周期性温度变化驱动的小型热机和由外部刺激驱动的分子泵。对于由固定热力学力驱动的系统的非平衡稳态是有效的，而不是外部周期驱动的众所周知的结果，已被推广到周期驱动的热机只是最近。这些结果包括一个一般的表达熵产生的电流和亲和力和对称关系的Onsager系数从线性响应理论。对于非平衡稳态，昂萨格互易关系可以从更一般的波动定理的电流。我们证明了一个波动定理的电流周期驱动系统。我们表明，这个波动定理意味着波动耗散关系，对称关系的Onsager系数和进一步的关系，非线性响应系数。本文中的设置比以前的研究更一般，即，我们的结果对热机和分子泵都是有效的。在我们的框架中，外部协议被假设为随机的，这导致了一个特别方便的方式来处理周期性驱动的系统。
2017-11-15 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Bounds on Coherent Transport in Periodically Driven Conductors
周期性驱动的相干导体为量子输运器件的发展提供了一个通用的平台。在这里，我们制定了一个全面的理论来描述这些系统的热力学。我们首先关注适度的热电偏置和低驱动频率。对于这种线性响应制度，我们建立了广义Onsager-Casimir关系和扩展的波动耗散定理。此外，我们推导出一个家庭的热力学界限证明，任何地方的物质或热流把一个非平凡的整体耗散率的相干传输过程的下限。这些界限不依赖于系统特定的参数，对失相是鲁棒的，只涉及实验可访问的数量。因此，他们提供了强大的工具，以优化介观器件的性能和热力学推断，我们证明了三个具体的应用。然后，我们表明，我们的边界物理透明的扩展也持有强偏见和高频率。这些广义的界限意味着热力学的不确定性关系，充分考虑了量子效应和周期驱动。此外，它们导致了一个普遍的和可操作的熵产生的约束，可以很容易地用于热力学推理和设备工程远离平衡。连接各种各样的主题，范围从热力学几何热力学不确定性关系到量子工程，我们的工作提供了一个统一的热力学理论的相干传输，可以测试和利用当前的技术。
2021-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Time-reversal symmetry breaking in the chemosensory array reveals mechanisms for dissipation-enhanced cooperative sensing
本文提出非平衡晶格模型，揭示大肠杆菌化学感受阵列中耗散与协作耦合的相互作用导致时间反演对称性破缺，并表明强耗散可缓解速度-灵敏度权衡，实现灵敏快速的信号响应。
2024-07-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.MN
Long time asymptotic state of periodically driven open quantum systems
研究了周期驱动开放量子系统的长时间渐近态。本文考虑的模型是一个耦合到能量库和粒子库的自由费米子系统。我们澄清了一些通用的属性的系统是独立的外部驱动的高频制度的水库的细节。当外部驱动频率远大于系统-储层耦合的能量截止时，系统的低能性质等价于Floquet有效哈密顿量的Gibbs分布。此外，我们研究了有限耗散对系统的影响，并阐明，我们不能仅仅通过增加系统-水库耦合抑制激发，因为通过水库的外部驱动时，频率小于系统-水库耦合的能量截止创建的激发。
2016-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Impact of thermal and dissipative effects in a periodically-kicked quantum battery
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid ICMM-CSIC（马德里材料科学研究所）；Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理理论系）
研究在有限温度和环境耗散条件下，周期性激励Ising模型中量子电池的性能，分析能量注入与提取，揭示环境效应下充电的鲁棒性。
2026-04-27 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Quantum Measurements with Dynamically Bistable System
周期调制的非线性振子经常表现出受迫振动的双稳性。这种双稳性可用于新型的量子测量。它们基于共存振动状态之间的切换。由于切换伴随着受迫振动的幅度和相位的大变化，因此测量是高度灵敏的。量子噪声和经典噪声起着双重作用。它在分叉放大器的熟悉状态中对灵敏度施加了限制。另一方面，它使得有可能在平衡动态桥的新机制中使用双稳态振荡器。我们讨论了切换概率，并表明，他们显示缩放控制参数。不同类型的分岔和不同类型的噪声的临界指数。
2008-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dissipation in the Generalized Gibbs Ensemble
在这项工作中，我们表明，在一个任意的非平衡过程中的多体系统的耗散有关的两个国家之间的Rényi分歧沿前向和反向动力学在非常普遍的家庭的初始条件。这种关系将耗散功和Renyi发散之间的联系推广到具有守恒量的量子系统，其平衡态由广义Gibbs系综描述。该关系适用于具有守恒量的量子系统，并且可以应用于驱动系统在可积和混沌区域之间的协议。我们证明了我们的想法，考虑一维横向量子伊辛模型，这是由横向磁场的瞬时开关驱动的平衡。
2017-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative discrete time crystals
周期性驱动的量子系统具有一系列在平衡时无法实现的非平衡现象。在周期性驱动的多体系统中，离散时间平移对称性可以自发地被打破，形成离散时间晶体，一种假定的物质量子相。我们目前的观察离散时间结晶顺序在驱动系统的顺磁性$P$供体杂质同位素富集$^{28}Si$冷却到低于$10$ K。观察表现出一个稳定的次谐波峰值在一半的驱动频率，即使在脉冲误差的存在下，DTC顺序的签名仍然钉扎。我们提出了一个理论模型的基础上的典范中心自旋模型，这是在很好的协议与实验观察，并调查耗散的DTC的稳定的作用。实验和理论都表明，该系统中的秩序主要是一种耗散效应，并且在存在自旋-自旋相互作用的情况下持续存在。我们提出了一个理论相图的相互作用和耗散的中心自旋模型，这是符合实验的函数。这就提出了关于多体Floquet系统中时间平移对称破缺的相干相互作用和耗散的相互作用的问题。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in the Floquet-Lindblad systems: van Vleck's high-frequency expansion approach
周期驱动耗散量子系统的非平衡稳态是Floquet工程中的重要问题。我们开发了一个通用的理论与林德布拉德型耗散的高频驱动器的特点和分析NESSs的基础上的高频（HF）扩展与线性代数数值，而不数值求解时间演化。这一理论表明，NESSS可以偏离Floquet-Gibbs状态取决于耗散类型。我们在金刚石氮空位（NV）中心，踢开XY自旋链与拓扑相变下的边界耗散，和海森堡自旋链在圆极化磁场下体耗散的具体模型中的HF-展开方法的有效性和实用性。特别地，对于各向同性海森堡链，我们提出了量子磁体中耗散辅助的太赫兹逆法拉第效应。我们的理论框架适用于各种时间周期林德布拉德方程，目前正在积极研究。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
