Finite size bath in qubit thermodynamics
我们从量子热力学的角度讨论了一个量子比特弱耦合到一个有限大小的热浴（热量计）。沉积在这个环境中的能量以及量子比特的状态为分析这个封闭组合系统的热和功统计提供了基础。我们提出了两个代表性的模型，其中浴是由两个级别的系统或谐振子，分别的结果。最后，我们得到了一个开放量子系统的结果组成的上述量子位加上有限尺寸浴，但现在后者是耦合到一个几乎无限的浴相同性质的振荡器或两个能级系统。
2016-02-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Truncated Wigner approximation for the bosonic model of large spin baths
中心自旋模型具有广泛的适用性，它理想地适合于描述与自旋浴接触的小量子系统，例如量子比特，例如，核自旋，或者其他的小量子系统。根据以前的工作~[Röhrig \textit{et al.}，Phys. Rev. B { \bf 97}，165431（2018）]，量子自旋的大浴可以描述为量子谐振子的浴。但由此产生的量子模型仍然远远不能简单地解决。因此，我们考虑一个链表示的玻色子自由度研究如何截断维格纳近似的有效模型的谐振子工程相比，与其他近似和精确的方法。在数值上，我们研究了浴旋转的数量和截断水平的影响，即，链条长度
2023-01-16 cond-mat.mes-hall
Steady state quantum transport through an anharmonic oscillator strongly coupled to two heat reservoirs
利用数值精确的基于热场的链映射矩阵乘积态（TCMPS）方法，研究了耦合到两个不同热浴中的单格点Bose-哈伯德模型非谐振子的输运性质.我们比较TCMPS的有效性，以探测强相互作用系统的非平衡动力学，无论系统浴耦合与全球主方程方法在Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad形式。我们讨论了现场相互作用，温度偏置以及系统浴耦合的稳态输运性质的影响。最后通过研究两个不同初态之间迹距随时间演化的非单调性，证明了非马尔可夫动力学的存在。
2020-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum nano-electromechanics with electrons, quasiparticles and Cooper pairs: effective bath descriptions and strong feedback effects
利用量子噪声方法，我们讨论了普通金属和超导单电子晶体管（SET）耦合到机械谐振器的物理。特别注意的是通过非相干库珀对隧穿（无论是通过约瑟夫森准粒子（JQP）或双约瑟夫森准粒子（DJQP）过程）发生运输的制度。我们发现，令人惊讶的是，隧道库珀对（或超导准粒子）的反作用可以用来显着冷却振荡器。我们还讨论了在这个系统中的负阻尼效应的物理起源，以及它们如何可以导致一个政权的强机电反馈，尽管弱SET -振荡器耦合，振荡器的运动强烈影响隧道的库珀对。我们表明，在这种制度下，振荡器的特点是由一个能量依赖的有效温度。最后，我们讨论了非相干库珀对隧道的反作用效应与具有可移动反射镜的光学腔中有质动力效应之间的强烈相似性;在我们的情况下，隧道库珀对扮演了腔光子的角色。
2005-08-01 cond-mat.mes-hall
Probing magneto-elastic phenomena through an effective spin-bath coupling model
一个唯象模型的构建，捕捉耦合磁和弹性自由度的影响，在存在外部，随机扰动，在相互作用的磁矩与浴，其个人的自由度不能解决，只有他们的介观性质是相关的。在目前的工作中，识别耗散的影响，由于与浴的自旋相互作用的后果进行了探讨，除了弹性，自由度。相应的随机微分方程数值求解和磁化的时刻计算。随机方程隐含地定义了一个衡量的自旋配置，其时刻在相同的时间满足一个层次的确定性，常微分方程的空间。封闭假设被用来截断的层次和相同的时刻计算。我们专注于每种方法的优点和问题，提出了平衡的方法，特别是纵向阻尼的出现。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.comp-ph
Exact dynamics of driven Brownian oscillators
利用Wigner相空间高斯波包方法构造了受驱动布朗振子系统的量子主方程。外场和损耗的相互作用导致该系统有效的场校正，增强了极化。这种合作性质是由于一个有效的浴响应施加在系统上的外场。它在低频驱动和中间浴存储区是重要的。我们证明了这种非马尔可夫效应的线性响应和非线性动力学和分析结果与解析渐近表达式。
2009-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Energetics of the dissipative quantum oscillator
该研究针对耗散量子振子的能量学，基于涨落-耗散定理分析了两种热平均能量的差异与共性，结合吉布斯方法得到弱耦合极限下的统一结果，并将分析推广至三维耗散磁振子情形。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Crossovers in spin-boson and central spin models
我们讨论了如何交叉的模型，如自旋玻色子模型的改变，通过增加耦合的中心自旋本地化模式-后者建模为一个“自旋浴”。这些模式包含了大部分的环境熵和能量在低T的固态系统。我们发现，振荡器浴和自旋浴之间的低T交叉占主导地位的退相干，发生作为一个减少的能量尺度的中心自旋，其特征在于非常低的退相干-我们展示了如何在实践中的磁性绝缘体。然后，我们重新考虑标准的量子-经典交叉的动力学隧道系统，包括自旋和振荡器浴。据发现，自旋浴的一般效果是扩大量子和经典激活制度之间的温度交叉。隧道纳米磁体的例子被用来说明这一点。
2003-09-18 cond-mat.mes-hall
Quantum system dynamics with a weakly nonlinear Josephson junction bath
研究了由约瑟夫森结链组成的弱非线性约瑟夫森池对小量子系统（LC振荡器）动力学的影响。针对电荷能为最大能量标度的区域，在保持余弦势不变的情况下，微扰计算了Josephson浴的关联函数到Josephson能量除以电荷能的首阶.当充电能量沿链的变化确保浴关联函数的快速衰减时，可以通过马尔可夫主方程求解与约瑟夫森浴弱电容耦合的LC振荡器的动力学。我们分别建立了大荷电区和约瑟夫森能区之间的约瑟夫森浴的对偶关系。结果可以应用到的情况下，充电能量是不均匀的工程或无序的链。此外，我们发现，约瑟夫森浴可能成为非马尔可夫当温度增加超过零温度极限，浴关联函数得到移动一个常数，不随时间衰减。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Flow equation renormalization of a spin-boson model with a structured bath
本文讨论了自旋与阻尼谐振子耦合的动力学。该系统可以映射到具有结构化浴的自旋玻色子模型，即浴的光谱函数具有共振峰。我们对角化的模型通过无穷小的幺正变换（流方程），从而解耦的小量子系统从它的环境，并计算自旋-自旋关联函数。
2003-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Ultrasensitive calorimetric detection of single photons from qubit decay
我们描述了一个量子位线性耦合到一个热浴，无论是直接或通过一个腔。本文的主要重点是在现实电路中的量热检测，特别是耦合到电阻器作为吸收体的固态量子比特。在模型中的浴形成的振荡器最初在基态的能量和耦合强度的分布。一个直接的数值解薛定谔方程的整个系统，包括$10^6$振荡器在浴验证预期的衰减过程。我们定量地解决了量子位和浴分离的问题，通过在两者之间添加一个腔，通过失谐，可以将衰减速率调整到一个方便的制度，用于检测目的。最重要的是，我们建议将量子分裂为两个未耦合的浴，并对它们的温度进行互相关测量。这种技术显著地提高了量热计的信噪比。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Damped oscillators within the general theory of Casimir and van der Waals forces
证明了Casimir力和van der Waals力的一般理论描述了与环境双线性耦合的阻尼谐振子的相互作用诱导的平衡热力学势。本文根据Casimir力和van der Waals力的一般理论，提出了阻尼振子的一个扩展模型，并得到了相应的热力学量。虽然原始模型涉及一个热浴由大量的自由振荡器具有无穷小的阻尼功能，扩展模型允许任何一般允许的频率和温度依赖的耗散的热浴成分，受额外的耗散环境通道，不直接链接到系统振荡器。因此，所得结果适用于系统振荡器的频率和温度依赖的阻尼函数。
2021-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nuclear spin pair coherence in diamond for atomic scale magnetometry
氮空位（NV）中心作为量子信息处理的候选固态系统，其电子自旋相干性受到局域环境引起的磁场涨落的影响。在纯钻石中，环境由数百个C-13核自旋组成，这些自旋在几纳米范围内随机分布，形成一个自旋浴。在自旋浴的影响下控制和延长电子自旋相干性是量子信息处理的挑战性任务。另一方面，对于一个给定的浴分布，它的许多字符编码在电子自旋相干。因此，很自然地提出这样的问题：是否有可能“解码”电子自旋相干性，并提取有关浴结构的信息？在这里，我们表明，在数百个C-13浴自旋，存在强耦合集团，这引起的电子自旋相干的毫秒振荡。通过分析这些振荡特征，可以唯一地确定相干核自旋团簇的位置、取向和耦合强度等关键性质。这种少核自旋团簇的可寻址性扩展了在量子计算中使用金刚石中的核自旋作为量子比特的可行性。此外，它提供了一个新的原型单电子自旋为基础的，高分辨率和超灵敏的检测器的化学和生物应用。
2010-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement of nanoelectromechanical oscillators by Cooper-pair tunneling
我们证明了两个宏观纳米机电谐振器的纠缠-通过一个共同的检测器，隧道结相互耦合-可以通过运行电流通过设备产生。我们介绍了一种设置，克服了建议通过共享浴纠缠系统的建议的一般限制。该提案的核心是Andreev纠缠器设置，代表了一种实验上可行的纠缠两个纳米机械振荡器的方法。在Andreev纠缠器的设置中，分裂的库珀对不依赖于（费米子）浴的相干性，而是相干地隧穿到每个振荡器，介导它们的耦合，从而诱导它们之间的纠缠。由于纠缠是在每个实例中产生的马尔可夫和非马尔可夫噪声开放系统动力学在一个平衡的情况下，我们认为，本计划也开辟了视角，观察耗散驱动的纠缠在凝聚态系统。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Independent-oscillator model and the quantum Langevin equation for an oscillator: A review
本综述基于独立振子模型，简要介绍振子的量子朗之万方程及其稳态热力学，涵盖能量均分定理的量子对应、自由能、熵、比热、第三定律、耗散抗磁性、动量耦合及涨落定理。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Ground State Energy Fluctuations of a System Coupled to a Bath
通常认为，耦合到浴的小的非简并量子系统在其基态具有固定的能量，因为能量的波动将需要来自浴的能量供应。我们考虑一个简单的模型的谐振子（系统）耦合到一个线性弦，并确定均方能量波动。我们还分析了能量的两次相关，并讨论了它在有限弦上的行为。
2001-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
