Can we always get the entanglement entropy from the Kadanoff-Baym equations? The case of the T-matrix approximation
研究了量子输运系统中纠缠熵在非平衡模型相互作用器件中随时间的传输。动力学是通过多体微扰理论中的Kadanoff-Baym方程进行的。确定纠缠熵所需的双占据$< \hat{n}_{R \uparrow} \hat{n}_{R \downarrow} >$是从单粒子格林函数的运动方程中获得的。我们计算的一个显著结果是PDMATHAMM可以变为负值，从而不允许计算纠缠熵。这是近似的缺点，但守恒，多体自能。在测试的扰动计划，$T$矩阵近似脱颖而出有两个原因：它比较准确的结果在低密度制度，它总是提供一个非负的$< \hat{n}_{R \uparrow} \hat{n}_{R \downarrow} >$。对于这个命题的第二部分，我们给出了一个分析证明。最后，通过设备的纠缠传输被相互作用减弱，但可以被流过系统的电流放大。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electronic transport in molecular junctions: The generalized Kadanoff-Baym ansatz with initial contact and correlations
广义Kadanoff-Baym模型（GKBA）提供了一种计算成本低廉的方法来模拟非平衡格林函数框架内的平衡量子系统。对于有限系统，在传统的GKBA方法中忽略初始相关性的限制最近已经被克服[Phys. Rev. B 98，115148（2018）]。然而，在量子传输的上下文中，初始状态的接触性质，即，连接到体引线的结需要GKBA方法的进一步扩展。在这项工作中，我们制定了一个GKBA计划，其中包括初始相关性的分区自由设置。在实践中，这意味着初始关联和接触的分子结的平衡可以与实时演变分开。通过对嵌入自能的记忆积分进行显式计算，将接触初始状态的信息包含在非平衡计算中，这可以在不影响模拟时间和系统大小的计算缩放的情况下进行。我们展示了碳基分子结，在那里我们研究了瞬态电流签名中的电子相关性的作用开发的方法。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.chem-ph
Time-dependent resonant tunneling transport: Keldysh and Kadanoff-Baym nonequilibrium Green's functions in an analytically soluble problem
本文讨论了偏压突变下共振隧穿结构的两种非平衡格林函数方法。我们的目的是强调，依赖于时间的Keldysh制定Jauho，Wingreen和Meir，和无分区计划的Stefanucci和Almbladh是形式上等价的宽带限制和非相互作用的电子的普遍存在的情况下，如果铅和点是在平衡前的依赖于时间的扰动。我们开发了显式封闭的较小的格林函数和随时间变化的电流公式，提醒不同的集成限制排除了面对面的比较两种方法。这项研究揭示了这两种做法，这是非常感兴趣的介观运输社区。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Stability bounds for the generalized Kadanoff-Baym ansatz in the Holstein dimer
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）；Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
研究GKBA在Holstein双极子中的稳定性界限，揭示其在电子-声子耦合系统中的失效原因及改善方法。
2026-03-07 cond-mat.mes-hall
Ab Initio Spinor Kadanoff-Baym Approach to Nonequilibrium Electron, Phonon and Magnon Dynamics in Itinerant Ferromagnets
Department of Physics, University of Trento（特伦托大学物理系）
基于自旋空间的卡达诺夫-贝姆方程，从头算框架下统一处理巡游铁磁体中的电子、声子和磁子超快动力学，实现相干与非相干磁动力学的同等描述。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-mediated relaxation in nanomaterials from combining Density Functional Theory based non-adiabatic molecular dynamics with Kadanoff-Baym-Keldysh technique
本研究针对含激子效应的纳米材料声子介导弛豫的准确描述难题，结合DFT基NAMD与KBK技术推导激子-声子BE碰撞积分，并补充相关跃迁项计算了多种1.5nm硫族化物纳米晶的PL光谱。
2025-03-22 cond-mat.mes-hall
Kadanoff-Baym approach to time-dependent quantum transport in AC and DC fields
我们发展了一种基于嵌入式Kadanoff-Baym方程的方法来研究开放和非均匀系统的时间演化。用不同的自能守恒多体近似法求解Keldysh轮廓上格林函数的运动方程。我们的配方结合了基本的守恒定律，如粒子守恒，并包括初始相关性和初始嵌入效应，不受外部驱动场的时间依赖性的限制。我们目前的结果与时间相关的密度，电流和偶极矩的相关的紧密结合链连接到一维非相互作用的铅暴露于各种形式的DC和AC偏置。我们发现，自洽的2B和GW近似是非常好的协议，在任何时候，我们考虑的长程相互作用。在直流的情况下，我们表明，在瞬态的振荡可以理解从链间和铅链过渡的系统中，并发现主频率对应于HOMO-LUMO过渡的中心线。对于具有奇反转对称性的AC偏压，在偶极矩中观察到驱动频率中的高谐波阶的奇谐波，而对于非对称施加偏压，偶谐波也具有相当大的强度。在这两种情况下，我们发现，HOMO-LUMO过渡强烈混合的谐波导致谐波峰与增强的强度在HOMO-LUMO过渡能量。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall
Timescale separation solution of Kadanoff-Baym equations for quantum transport in time-dependent fields
与含时外场的相互作用，特别是含时驱动和量子关联之间的相互作用，改变了电子输运通过纳米系统的熟悉的画面。虽然非相互作用电子的AC量子输运问题的精确解已经知道了二十多年，但相关粒子的处理提出了一个重大的理论挑战。本文利用快电子隧穿和慢驱动时间尺度的微扰分离，发展了一种实用的非平衡格林函数含时量子输运方法。在格林函数中，快速的电子动力学与相对时间相关，而慢速驾驶与中心时间相关。特征电子隧穿时间与谐波驱动周期的比值被用作理论中的一个小参数，以获得格林函数的收敛时间导数展开。这使得Kadanoff-Baym方程在Wigner空间中的代数解成为可能。因此，我们产生了分析表达式的动态校正先进的，滞后的，和较少的格林函数，以及交流电流的改进表达式。该方法适用于一般情况下的多通道电子输运通过一个相关的中心区域。该理论被应用到不同的运输方案：通过一个驱动的单共振水平的时间相关的运输相比，精确的结果和电子输运通过分子结所描述的Holstein模型与时间振荡的电压偏置也进行了研究。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Kadanoff-Baym approach to quantum transport through interacting nanoscale systems: From the transient to the steady-state regime
我们提出了一种含时多体方法来研究关联电子在与金属引线接触的纳米系统中的量子输运的短时动力学。这种方法是基于时间传播的Kadanoff-Baym方程的非平衡多体格林函数的开放和相互作用系统的平衡。该方法的一个重要特点是在满足电荷守恒定律的同时，充分考虑了外场随时间变化时的电子关联和嵌入效应。该方法进一步扩展的梅尔-Wingreen公式的初始相关状态的时域。本文采用守恒多体近似在Hartree-Fock、第二玻恩和GW水平上研究了二维引线上的关联量子线在突然开启偏压下的电子动力学.我们得到的瞬态电流，偶极矩，光谱函数，充电时间，和多体屏蔽的量子线以及随时间变化的密度模式的铅，我们展示了如何时间依赖性的这些观测提供了丰富的信息的水平结构的量子线的平衡。对于中等的相互作用强度，2B和GW的结果在任何时候都非常一致。我们发现，超越Hartree-Fock近似的多体效应对系统的定性行为有很大的影响，并导致偏压依赖的能隙闭合和准粒子展宽，缩短瞬态时间，消除电流-电压曲线中的阶跃特征.
2009-06-11 cond-mat.mes-hall
Many-body Green's function theory for electron-phonon interactions: the Kadanoff-Baym approach to spectral properties of the Holstein dimer
在多体微扰理论框架下，我们提出了一种研究电子与声子相互作用系统的含时现象的Kadanoff-Baym形式。的形式主义正确地考虑到平衡态的初始准备的影响，并允许一个明确的时间依赖性的电子和声子的自由度。应用该方法研究了均匀双位双电子Holstein模型的电荷中性和非中性激发谱。这是文献[arXiv：1403.2968]中发表的Hartree（H）、部分自洽Born（Gd）和完全自洽Born（GD）近似中基态性质的先前研究的扩展。我们表明，选择一个均匀的基态解决方案，导致不稳定的动力学足够的强相互作用，并允许一个连续破碎的状态，防止这一点。这种不稳定性是由基态的分叉引起的，物理上理解为与精确系统的双极化交叉有关。这种平均场不稳定性在部分自洽玻恩近似中仍然存在，但在完全自洽玻恩近似中没有发现。通过理解稳定性，我们能够通过计算时间传播的密度-密度响应函数来研究线性响应区域。该函数相当于具有复杂内核的Bethe-Salpeter方程的解。结果表明，没有一个近似是能够描述的响应函数期间或之后的双极化交叉的参数调查。总的来说，我们提供了一个广泛的讨论时，近似是有效的，以及它们如何无法描述所选择的模型系统的研究的确切属性。
2015-07-16 cond-mat.mes-hall
Benchmarking the generalized Kadanoff-Baym ansatz and second-order adiabatic expansion using time-dependent spintronic effects: Spin pumping, torque, and inertia
University of Delaware（特拉华大学）；Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）
该研究对比广义Kadanoff-Baym近似与二阶绝热展开在自旋泵浦、自旋转移力矩和磁惯性中的表现，发现二阶绝热展开能准确描述前两者，但无法捕捉磁惯性特征。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
Linear and nonlinear optical response based on many-body GW-Bethe-Salpeter and Kadanoff-Baym approaches for two-dimensional layered semiconductors
本研究针对二维层状过渡金属硫族化合物，结合GW-Bethe-Salpeter与Kadanoff-Baym方法开展多体计算，分析其线性及非线性光学响应规律，推导激子态非线性响应公式，发现调控元素质量和失谐能量可增强高次谐波等非线性效应。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular junctions and molecular motors: Including Coulomb repulsion in electronic friction using nonequilibrium Green's functions
我们提出了一个分子马达理论的基础上的核坐标和绝热极限的Kadanoff-Baym方程的电流诱导力的Escherichfest动力学。电子-电子相互作用可以系统地包括通过多体微扰理论，使非平衡格林函数制定适合现实的交界处的第一性原理治疗。该方法通过实时Kadanoff-Baym方程对模拟进行基准测试，发现非常一致。分子马达的范例模型的结果表明，相关性可以显着改变的物理场景，例如，引入一个相当大的阻尼在自持范德波尔振荡。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Open system dynamics in linear-time beyond the wide-band limit
本文提出一种迭代重构方案，以时间线性演化14个关联子处理窄带嵌入量子系统，消除GKBA伪影和宽带极限收敛问题，并支持能量与时间分辨电流计算。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge dynamics in molecular junctions: Nonequilibrium Green's Function approach made fast
分子结（开放量子系统）的实时格林函数模拟通常通过求解Kadanoff-Baym方程（KBE）来执行。然而，由于所需的大存储器，KBE对最大传播时间施加了严重的限制。在这项工作中，我们提出了一个简化的格林函数方法的基础上广义Kadanoff-Baym Answer（GKBA），以克服KBE的时间限制，显着加快计算，但仍然保持接近KBE的结果。这是通过一个双重的进步：首先，我们展示了如何使GKBA工作在开放系统中，然后构建一个合适的准粒子传播，包括相关效应在一个图解的方式。我们还提供了证据表明，我们的GKBA计划，虽然已经在很好的协议与KBE的方法，可以进一步改善，而不增加计算成本。
2013-11-19 cond-mat.mes-hall
Conserving approximations in time-dependent quantum transport: Initial correlations and memory effects
利用非平衡多体格林函数的Kadanoff-Baym方程的时间传播方法研究了关联模型系统中的含时量子输运。我们考虑一个最初接触的平衡系统的相关中心区域耦合到紧束缚的铅。随后，打开依赖于时间的偏置，之后我们详细跟踪系统的时间演化。Kadanoff-Baym方法的重要特征是：1）研究瞬变和其他时间依赖机制的超快动力学的可能性; 2）在守恒近似方案中包含交换和相关效应。我们发现，由于多体相互作用的初始相关性和记忆项的瞬态电流有很大的影响。此外，稳态电流的值被发现是强烈依赖于用于治疗的电子相互作用的近似。
2008-08-26 cond-mat.mes-hall
Ultrafast nonequilibrium evolution of excitonic modes in semiconductors
在一维无自旋扩展Falicov-Kimball模型中研究了光激发后激子态的时间演化。几种数值方法采用和基准对彼此：时间相关的平均场模拟，第二玻恩近似（2BA）内的Kadanoff-Baym形式主义，广义Kadanoff-Baym Answer（GKBA）实现的2BA和无限时间演化块抽取（iTEBD）方法。据发现，GKBA给出了最好的协议与iTEBD和捕获相关的物理。我们发现，激发的粒子-空穴连续和共振激发的平衡激子的结果在定性不同的动力学。在前一种情况下，激子结合能保持为正，并且相应的相干振荡的频率小于带隙。另一方面，共振激发触发其频率大于带隙的集体模式。我们讨论了这些不同的行为的起源，通过使用非热分布和随机相位近似评估的非平衡磁化率。频率大于带隙的特殊模式与具有尖锐能量截止的部分粒子数反转有关。我们还讨论了声子浴冷却的效果。我们展示了偏振相干性的实时发展，这表明激子凝聚的平衡。
2020-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy gaps at neutrality point in bilayer graphene in a magnetic field
利用Baym-Kadanoff方法，在无规相位近似下计算了极化函数，分析了双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的动力学行为.发现了两个具有非零能隙的相，即铁磁相和层非对称相，并描述了平面$(\tildeΔ_0,B)$中的相图，其中$\tildeΔ_0$是上下栅电压不平衡。结果表明，能隙与磁场呈线性关系，$ΔE \sim 14 B[T]K。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics and phase diagram of the $ν=0$ quantum Hall state in bilayer graphene
利用Baym-Kadanoff方法，在无规相位近似下计算了极化函数，分析了双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的动力学行为.发现了两个具有非零能隙的相，即铁磁相和层非对称相，并描述了平面$(\tildeΔ_0,B)$中的相图，其中$\tildeΔ_0$是上下栅电压不平衡。结果表明，这些相的能隙与磁场成线性关系，$ΔE \sim 10 B[T]K.这些结果与最近的实验在双层石墨烯的比较。
2010-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-dependent Landauer-Büttiker formula for transient dynamics
我们解决解析的Kadanoff-Baym方程的一个非相互作用的结连接到一个任意数量的非相互作用的宽带终端。初始平衡态通过在时间轮廓上增加一个虚轨来适当地描述。从解中我们得到了结内随时间变化的电子密度和电流。最终结果是作为时间函数的解析表达式，因此不需要时间传播-无论是在瞬态还是稳态状态下。我们进一步提出并讨论了所得公式的一些应用。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall
Wigner Function Formalism for Zero Magnetic Field Spin Dependent Resonant Tunneling Structures
我们发展了具有声子浴的Rashba效应共振隧穿结构中导带电子量子输运理论的Wigner函数表示。在窄带隙异质结构中，自旋分裂主要是由于电势的空间依赖性中的反转不对称性或由于外部电场而发生。这种“零磁场自旋分裂”是由于有效质量哈密顿量中的Rashba项。在广义Kadanoff-Baym方法中，采用多带非平衡格林函数形式导出了量子输运方程。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall
Interacting electrons and bosons in the doubly screened $G\widetilde{W}$ approximation: A time-linear scaling method for first-principles simulations
我们用$G\widetilde{W}$近似扩充了相互作用电子和量子化声子或光子系统的Kadanoff-Baym方程的时间线性公式，库仑相互作用$\widetilde{W}$被电子-空穴对{ \em和}玻色子动态屏蔽.我们还展示了如何结合不同的近似，包括同时在动态多个相关效应。最后的结果是一个通用的框架，包括$2^{12}$不同的图解方法，每一个线性缩放的时间，并保持所有的基本守恒定律。在光学腔中的甘氨酸分子的相关诱导电荷迁移的研究中，证明了由$G\widetilde{W}$带来的当前最先进的近似的戏剧性的改善。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
