Heat transport in harmonic oscillator systems with correlated baths: Application to optomechanical arrays
我们研究了与独立热浴接触的$N$谐振子和耦合到一个共同的振子之间的声子输运，并导出了弱耦合极限下振子之间稳态热流的表达式。我们将这些结果应用到由一对机械谐振器组成的光机械阵列，该谐振器通过辐射压力耦合到单个量子化电磁场模式以及具有不同温度的热浴。在弱耦合的限制，该系统被证明是等效的两个相互耦合的谐振子在一个有效的共同的热浴接触，除了他们的独立浴。稳态占用数和热流推导和讨论在各种制度的利益。
2014-12-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transport in a three dimensional slab geometry and the temperature profile of Ingen-Hausz's experiment
我们研究了在一个三维的谐波晶体的平板几何形状的边界和中间表面连接到随机的，白噪声热浴在不同的温度下的热输运。需要在中间表面处的热浴来固定板相对于其周围环境的初始状态。我们允许中间表面和附加浴之间的能量通量的流动，并施加条件，涉及中间浴的高斯噪声的宽度。当中间浴共同构成板周围的环境时，辐射热遵守牛顿冷却定律。我们证明了傅里叶定律在连续极限下成立。我们得到了一个指数下降的温度分布从高温端到低温端的板坯，这一性质的轮廓已经证实了Ingen Hausz的实验。在该模型的一维版本中也获得了类似性质的温度分布。
2013-08-10 cond-mat.stat-mech
Transport-induced correlations in weakly interacting systems
我们研究了在不同温度下两个浴之间的能量传输的空间相关性。为此，我们引入了一个极小模型，其中能量通过两个子系统从一个浴流到另一个浴。我们表明，两个子系统之间的传输引起的能量相关性是相同的顺序，每个子系统内的能量波动。的相关性可以是积极的或消极的，我们给他们的值与一个动态的能量尺度的界限。不同的迹象起源于附近的浴池产生的波动之间的竞争，以及两个子系统之间的电流波动。这种解释揭示了已知的结果，空间相关的热和粒子传导模型。
2013-06-06 cond-mat.stat-mech
Unusual Transport Properties with Non-Commutative System-Bath Coupling Operators
了解非平衡热输运对于控制纳米尺度系统中的热流至关重要。研究了具有非对易系统-浴耦合算符的广义非平衡自旋玻色子模型（NESB）中的热能传递，发现了一些不寻常的输运性质。与传统的NESB相比，通过旋转耦合算子，热流得到了极大的增强。热整流的建设性贡献可以优化时，两个来源的不对称性，系统浴耦合强度和耦合运营商，共存。在弱耦合和绝热极限下，当耦合算符变为非对易时，热流对耦合强度和系统能隙的标度依赖性发生了剧烈的变化.这些标度关系可以进一步解析地解释由非平衡极化子变换的Redfield方程。这些由非对易耦合算符的纯量子效应引起的新的输运性质，通常应该出现在其他非平衡装置和驱动系统中。
2019-07-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Energy transport between heat baths with oscillating temperatures
本文通过随机朗之万框架研究连接振荡温差热浴的纳米粒子能量输运，推导能量通量解析式，发现迟滞效应，为控制分子器件能量存储与释放提供新途径。
2023-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Bath memory as a precision resource in quantum transport
Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）
研究利用结构浴记忆增强介观量子输运精度，提出阻抗匹配条件优化浴带宽，使Fano因子最小化并超越马尔可夫极限，为半导体量子点阵列等平台提供设计策略。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Transport and thermodynamics in quantum junctions: A scattering approach
本文提出了一种研究与热环境强耦合的量子系统输运和热力学的散射方法。这种形式主义恢复了标准的非平衡格林函数的量子输运表达式，并再现最近获得的结果缓慢驱动系统的量子热力学。使用这种方法，已经获得了新的结果。首先，我们导出了多个无限大液池通过一般相互作用耦合的非平衡稳态密度矩阵的一般显式表达式。然后，我们得到了一个一般的表达式驱动的非相互作用的共振能级的驱动速度的一阶，其中的点能级和它的耦合都是变化的，没有调用宽带近似。此外，我们还表明，系统浴相互作用的对称分裂，用于耦合到一个浴的系统的情况下，以确定有效的系统哈密顿量[Phys. Rev. B 93，115318（2016）]也适用于多浴的情况。最后，我们证明了我们的方法的等效性的Landauer-Buttiker形式主义和它的扩展到缓慢驱动的系统开发的冯Oppen和同事[物理。120，107701（2018）]。为了证明使用这种形式主义，我们分析了操作的设备，其中点驱动两个引线之间的强耦合条件下循环。我们还推广了以前得到的表达式熵产生在这样的驱动过程中的许多浴的情况下。
2020-03-18 cond-mat.stat-mech
Transport and energetic properties of a ring of interacting spins coupled to heat baths
研究了在不同温度下耦合到热浴中的相互作用自旋环中的热输运和自旋输运性质。我们表明，相互作用，通过诱导避免交叉，可以是一种手段来调整总热流之间流动的环和浴，以及它流过系统的方式。特别是，我们认识到三个制度，其中热流顺时针，逆时针和平行流动。浴槽之间的温度偏差还在环内诱导自旋电流，其方向和幅度可以通过相互作用来调节。最后，我们展示了如何遍历的非平衡稳态可以显着增加附近的避免交叉。
2019-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Equivalence condition for the canonical and microcanonical ensembles in coupled spin systems
通常假设，没有理由，系统和浴之间的弱耦合是正则系综和微正则系综等价的必要条件。例如，在正则系综中，如果系统和浴是非耦合或弱耦合的，则温度出现。我们研究了这种弱耦合近似的有效区域，使用耦合复合自旋系统。我们的结果表明自旋耦合强度可以和系统的能级间距一样大，表明弱耦合近似的有效区域比通常预期的要宽得多。
2010-07-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat Transport in Quantum Spin Chains: Stochastic Baths vs Quantum Trajectories
讨论了量子自旋链模型中的热传导问题。为了研究这个问题，有必要考虑连接到热浴的有限开放系统。我们描述了两种不同的程序来耦合系统与水库：随机热浴模型和量子主方程的量子轨道解。随机热浴过程操作的纯波函数的孤立系，使它是本地和周期性崩溃的量子态符合边界非平衡态。与此相反，量子轨迹程序评估系综平均值的约化密度矩阵运营商的系统。我们将这些程序应用于不同的量子自旋链模型，并数值计算了它们对热流研究的适用性。
2007-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Generalised Langevin Equation for the calculation of heat transport properties in model 1D atomic chains coupled to two 3D thermal baths
本文采用广义朗之万方程（GLE）方法研究了低维系统的热输运。在这种方法中，中心经典区域连接到两个保持在两个不同温度的真实热浴[H。Ness等人，B { \bf 93}，174303（2016）]。我们考虑模型Al系统，即一维原子链连接到三维浴。研究了热传输性能作为链长$N$和浴间温差$ΔT$的函数。我们计算的输运性质在线性响应政权和非线性政权。两个不同的法律得到的线性电导与链的长度。对于大的温度（$T \gtrsim 500$ K）和温差（$ΔT \gtrsim 500$ K），具有$N > 18$原子的链呈现出扩散传输状态，存在跨系统的温度梯度。对于较低的温度（$T \lesssim 500$ K）和温度差（$ΔT \lesssim 400$ K），观察到类似于弹道状态的状态。对于较短的链（$N \le 15 $）也获得了这种弹道状状态。我们的详细分析表明，在较高的温度和温差的行为主要是由于长链内的非谐效应。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Exciton transfer dynamics and quantum diffusion in a lattice of two level systems: Interplay between transport and coherent population transfer dynamics
我们研究了具有动力学无序的二能级系统晶格中的激发转移动力学。系统与熔池的耦合产生了对角和非对角能量无序。我们考虑了相同的和独立的浴极限。在独立浴的情况下，所有对角和非对角浴耦合元件彼此独立地波动，并且动态是复杂的。我们通过求解Kubo导出的量子随机Liouville方程（QSLE）得到了含时的粒子数分布。我们的主要研究结果是，在马尔可夫极限下，在相同且独立的水浴情况下，激子的布居转移动力学和均方位移表现出相似的行为。然而，这两个浴可以引起显着不同的行为在非马尔可夫极限相干传输变得重要。还有几个额外的新结果如下。(i)激子迁移保持相干的所有时间的平均值，非零的非对角耦合值J为同一浴的情况下，而它变得不相干的独立浴的情况下，在马尔可夫极限。(ii)布居转移动力学的振荡行为支持激子转移的相干模式。(iii)与现有的均方位移的解析表达式的协议是良好的独立浴的情况下，非对角波动的马尔可夫极限，但只有定性的非马尔可夫极限，没有完整的解析解。(iv)过渡从相干到非相干运输观察到在独立浴的情况下，对角波动时，浴是逐步马尔可夫。(v)浴的相关时间起着独特的作用，在支配的扩散蔓延，这是没有预料到的马尔可夫处理。
2016-08-20 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A Nonequilibrium Variational Polaron Theory to Study Quantum Heat Transport
基于对具有有效温度的非平衡稳态（NESS）的分析，我们提出了一种非平衡变分极化子变换来研究纳米尺度下的量子热输运。通过将变分极化子变换主方程与全计数统计相结合，我们将极化子框架的适用性扩展到了超欧姆浴模型之外的非平衡过程.在此之前，基于极化子的量子热输运框架完全简化为欧姆浴模型的非相互作用光点近似（NIBA）形式主义，这是由于与全极化子变换相关的红外发散问题。非平衡变分法使我们能够适当地处理红外发散的低频浴模式，并明确地包括跨浴相关效应。这些改进提供了更准确的计算热流比NIBA形式主义欧姆浴模型。我们说明了上述改进与非平衡自旋玻色子模型在这项工作中，并定量地证明了跨浴相关，电流周转，和整流效应的量子传热。
2019-07-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Mechanisms of carrier transport induced by a microswimmer bath
最近，人们发现，一个楔形微粒（称为“载体”），只允许平移，但不旋转，表现出一个定向的平移运动沿楔形尖，如果它是暴露于浴的microswimmer。在这里，我们详细地解决microswimmer明确使用不同程度的相互对齐的相互作用模型来模拟这种效果。通过计算机模拟，我们研究了这些相互作用对V型载流子输运效率的影响。我们表明，运输机制本身强烈依赖于体现在建模的个人游泳运动员的动态对齐的程度。对于弱对齐，最佳的载流子传输发生在湍流的microswimmer状态，并引起载体内的漩涡耗尽。对于强对齐的相互作用，最佳的运输已经发生在稀释制度，并介导的载体尾流推动楔形粒子向前的游泳者的极地云。我们还表明，导致最大运输速度的载体的最佳形状取决于所使用的相互作用模型的种类。
2014-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An ideal entropy transporter with finite power and vanishing fluctuation
本研究通过分析与自旋极化电流、热浴和静磁场相互作用的微磁体，发现其非平衡稳态可无热力学力传输熵，强磁场下熵产生率和涨落极小但平均传输速率有限，证明热力学引擎性能仅受第一、第二定律限制。
2025-02-09 cond-mat.stat-mech
The Anomalous Transport of Tracers in Active Baths
我们推导出长时间的动态示踪剂浸泡在一个一维的活性浴。与以前的研究相比，我们发现阻尼和噪声相关性具有长时间的尾巴，其指数取决于示踪剂的对称性。对于一般的示踪剂，形状不对称诱导棘轮效应，改变波动，并导致超扩散和摩擦，随着时间的推移，当示踪剂以恒定的速度拖动。在一个完全对称的示踪剂的奇异极限，我们恢复正常的扩散和有限摩擦。此外，对于小的对称示踪剂，主动贡献的摩擦成为负的：主动粒子增强运动，而不是反对it.These结果表明，在低维系统中，被动示踪剂在一个主动浴的运动不能被建模为一个持久的随机游动有限的相关时间。
2022-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy Transport between Strange Quantum Baths
近年来，具有准粒子的量子多体系统中的能量输运问题引起了不同领域的广泛关注，包括非平衡共形场论、一维量子晶格模型和全息物质。在这里，我们研究之间的能量输运\emph{strange quantum baths}没有准粒子，由两个Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型在温度$T_L\neq T_R$和费米液体系统连接。我们得到一个精确的非平衡能流的表达式，有效的限制大浴和系统的大小和任何系统浴耦合$V$。我们发现，特殊的临界性的SYK浴有直接的后果上的热导率，这以上的温度$T^*(V)\sim V^4$是参数增强相对于预期的线性$T$行为的准粒子系统。有趣的是，低于$T^*(V)$的线性热导行为恢复，但运输是不是由于准粒子。相反，该系统得到强烈的重整化的奇怪浴，成为非费米液体和最大的混乱。最后，我们讨论了完整的非平衡能流，并表明它的形式是兼容的结构$\mathcal{J}=Φ(T_L)-Φ(T_R)$，与$Φ(T)\sim T^γ$和幂律交叉从$γ=3/2$到$γ=2$低于$T^*$。
2022-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unconventional four-terminal thermoelectric transport due to inelastic transport: cooling by transverse current, transverse thermoelectric effect and Maxwell demon
我们表明，在介观四端热电器件的两个电极（源极和漏极）和两个热浴，非弹性散射过程可以导致非常规的热电输运。源极（或漏极）可以通过在两个热浴之间传递热流来冷却，而在热浴和电极之间没有净热交换。这种效应被称为热流冷却，是一种介观热拖曳效应。此外，存在横向热电效应，其中电流和功率可以通过横向温度偏置（即，两个热浴之间的温度偏差）。这种横向热电效应，起源于非弹性散射过程，可能具有改善的品质因数和功率因数的优点，由于空间分离的电荷和热传输。我们研究的Onsager电流亲和关系，线性响应的传输特性，和横向热电优值的四端热电器件的各种系统参数。此外，我们还研究了在线性和非线性输运状态下横向电流效应的冷却效率和功率。我们还表明，通过利用量子点四端系统中的非弹性输运，一种类型的麦克斯韦恶魔可以实现使用非平衡热浴。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Simple model for transport phenomena : Microscopic construction of Maxwell Demon like engine
提出了一个微观哈密顿框架来发展类麦克斯韦妖发动机。我们的模型包括一个平衡的热浴和非平衡浴;后者产生的驱动与外部固定，高斯噪声。我们开发的发动机可以被认为是一种通过修改内部波动来提取功的设备。我们的理论分析集中在寻找必要的成分产生波动诱导的非平衡条件下的运输。我们的模型的一个重要结果是，净运动发生时，非线性浴由外部噪声调制，创建非零的有效温度，即使当两个浴的温度相同。
2007-11-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Three heats in strongly coupled system and bath
我们研究了通过相互作用哈密顿量强耦合的系统和浴中产生的三种热。通过研究体系、熔池之间的能量流动以及它们之间的相互作用，分别从体系的能量损失和熔池的能量增益出发，给出了两类热的严格定义：$Q_{\rm S}$和$Q_{\rm B}$。这与$Q_{\rm S}$和$Q_{\rm B}$的等价性相反，后者通常被假定在弱耦合状态下成立。我们所考虑的浴缸装有恒温器，使其达到平衡。我们确定了另一种热$Q_{\rm SB}$，它来自于浴池的能量耗散，进入提供恒温器的超级浴池。我们推导出涨落定理（FT的）与系统变量和各种热量，这是讨论比较FT的总熵产生。以流体中单个布朗粒子的滑动调和势为例，在简化模型中计算了三个热。这些热量在能量稳定状态下平均相等，但在任何时候都表现出不同的波动。
2018-10-31 cond-mat.stat-mech
Active transport in dense diffusive single-file systems
我们研究了一个极小模型在拥挤的单行环境中的主动运输推广的象征性模型的单行扩散的情况下，当示踪粒子（TP）进行自主定向运动或偏置的外力，而所有其他粒子的环境（浴）进行无偏扩散。我们推导出明确的表达式，有效的高密度的浴粒子的限制，TP的位置和所有的累积量的全分布$P_n(X)$，为任意值的偏差$f$和任何时间$n$。我们的分析揭示了惊人的功能，如所有的累积量的异常标度$\propto\sqrt{n}$，平等的累积量的相同奇偶性的特征的一个高斯分布和收敛，尽管不对称的密度分布浴粒子。总之，我们的研究结果提供了完整的统计TP的位置，并设置在拥挤的单列环境中的活动粒子的真实轨迹的精细分析的基础。
2013-03-12 cond-mat.stat-mech
Quantum Equilibration under Constraints and Transport Balance
对于耦合到逆温度$β$的热浴的开放量子系统，众所周知，在玻恩近似、马尔可夫近似和久期近似下，系统密度矩阵将接近具有浴逆温度$β$的热吉布斯态。我们将其推广到存在守恒量的系统（例如，总颗粒数），其中对于由逆温度$β$和化学势$μ$表征的浴，我们发现温度和化学势两者平衡。对于耦合到多个浴举行在不同的温度和不同的化学势，我们确定了一类系统，根据一个单一的假设平均值，但在一般的非热浴，这可能会被利用来产生所需的非热状态的平衡。在特殊情况下，定态可以再次由唯一的玻尔兹曼因子描述。通过几个例子说明了这些结果。
2011-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Transport Coefficients for Granular Media from Molecular Dynamics Simulations
在许多条件下，宏观颗粒像流体一样流动;动力学理论为这种颗粒流体提供了连续运动方程。为了测试的理论，我们进行事件驱动的分子模拟的二维气体的非弹性硬盘，驱动与热浴接触。即使对于强耗散，高密度，和少量的粒子，我们发现，连续介质理论描述的系统。对于均匀加热气体的浴，强速度相关性产生的非弹性碰撞能量损失比动力学理论预测的要小。对于不均匀的热浴，会引起热梯度或速度梯度。由此产生的通量的测定允许计算的热导率和剪切粘度，这是比较颗粒动力学理论的预测，并可用于连续建模的颗粒流。剪切粘度接近动力学理论的预测，而热导率可以高估2倍，在每种情况下，运输降低增加非弹性。
1999-04-09 cond-mat.stat-mech
Revealing hidden structures and symmetries in nonequilibrium transport
本文提出将马尔可夫系统划分为动力学等价类的方法，并在无序环模型和离子输运模型上验证了该方法能揭示非平衡输运中耦合电流响应的完全对称性。
2024-02-19 cond-mat.stat-mech
Spontaneous collective transport in a heat--bath
本文研究对称性破缺二聚体多体结构如何通过相互作用限制旋转自由度，从热涨落中自发产生高维集体布朗输运，并指出其对分子结构转变和蛋白质折叠的意义。
2023-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heat-bath approach to anomalous thermal transport: effects of inelastic scattering
我们目前的结果为整个一套反常的电荷和热输运系数的金属系统中存在的有限温度的热浴。在现实的物理系统中，这就需要包括非弹性耗散机制;理论上对它们对反常输运的影响知之甚少。在这里，我们展示了这些耗散过程是如何强烈交织在一起的贝里曲率物理。我们的计算是可能的引入一个Caldeira-Leggett水库，使我们能够避免有时有问题的设备的伪引力势。使用我们的公式，我们专注于有限温度行为的重要反常Wiedemann-Franz比。尽管先前的预期，这一比例被发现是非普遍的，因为它可以表现出上升或下降，因为温度增加远离零。我们强调，这来自于一个\textit{competition}之间的贝里曲率具有不同的符号在不同地区的布里渊区。我们指出实验支持这些意见和行为的替代比例涉及热电响应，相比之下，似乎是更普遍的在低温下。我们的工作为未来的理论和实验铺平了道路，展示了非零温度下的非弹性散射如何影响所有异常输运系数的行为。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamics of quantum dissipation systems interacting with Fermion and Boson grand canonical bath ensembles: Hierarchical equations of motion approach
基于路径积分算法，结合满足涨落耗散定理的任意非Markovin浴的参数化，构造了巨正则浴系综中量子耗散系统的运动方程.费米子或玻色子浴相互作用的影响泛函被发现是相同的路径积分表达式的正则浴，假设它们都满足高斯统计。然而，运动方程形式主义是不同的，由于波动耗散理论是不同的，并明确使用。讨论了目前工作对通过分子导线的量子输运和复杂分子系统中的电子转移的影响。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech
Emergence of steady quantum transport in a superconducting processor
本研究利用超导量子处理器，通过量子比特梯模拟热力学库实现稳态粒子流，验证其与库初始化微观细节无关且涨落随库大小减小，还可通过库宏观性质调节电流，为强关联量子物质的非平衡量子输运实验探索奠基。
2024-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transport through an open coupled scalar field theory hosting stability-to-instability transition
本文研究开放耦合标量场网络在异常点处的稳定—不稳定转变，通过特殊等强热库耦合使不稳定区域仍保持有限稳态热导，并解析比较高低温热流。
2024-02-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact quantum master equation for a molecular aggregate coupled to a harmonic bath
我们考虑由$N$相同单体组成的分子聚集体。每个单体包括两个电子能级和一个谐波模。单体通过偶极-偶极力彼此相互作用。单体的振动模式是双线性耦合到一个浴的谐振子。这是一个描述相干激子传输的原型模型，从量子点到光合作用天线。我们推导出一个精确的量子主方程。在计算上，主方程可以用于测试量子输运理论中采用的各种近似。物理上，它提供了一个合理的解释，在耗散环境中的分子聚集体的长寿命相干光响应的起源。
2012-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Transport of Quantum Molecular Chain in terms of the Complex Liouvillian Spectrum
从理论上研究了分子链在非平衡定态下的输运过程。分子在其两端与具有不同温度的热浴相互作用，而分子链内部不包含耗散机制。我们首次用Liouvillian复谱表示得到了Hilbert空间外的非平衡定态。通过动力学方程的碰撞不变量，得到了Liouvillian的本征态，即非平衡定态。Liouvillian的本征态包含了分子链和热浴之间的空间相关性信息。在非平衡态下，由一阶关联引起的能流可用Landauer公式描述，而由二阶关联引起的粒子流则不能用Landauer公式描述。该方法为非平衡条件下分子链的能量输运提供了一种简单而有前景的方法。
2010-12-09 cond-mat.stat-mech
Ergodicity breaking and restoration in models of heat transport with microscopic reversibility
本文解析研究具微观可逆性的晶格热输运模型，探讨遍历性破缺条件，发现除特定系统-热浴相互作用外，系统接触热浴时遍历性恢复，额外守恒量在非平衡态起作用，并与部分介观系统行为作比较。
2025-02-14 cond-mat.stat-mech
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
Finite speed heat transport in a quantum spin chain after quenched local cooling
我们研究了量子XY模型中初始热化自旋链的动力学，在链的一端突然耦合到较低温度的热浴后。在半经典极限，我们看到一个指数衰减的系统浴热通量的精确解约化动力学。然而，在完整的量子描述中，我们在数值上发现热通量达到中间平台，在那里它近似恒定-我们将这种现象归因于通过自旋波进行热传输的有限速度。
2017-02-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Duality in quantum transport models
我们开发的“对偶方法”，已被广泛研究的经典模型的运输，量子系统与热的“Lindbladian”浴。该方法提供了（a）一个映射的原始模型到一个更简单的，只包含几个粒子和（b）表明，任何这种动态过程与通用浴可以映射到一个平衡浴。我们通过研究一个特殊的模型来证明这一点：在[D。Bernard，T. Jin，Phys. Rev. Lett. 123，080601（2019）]。在经典的情况下，整个结构变得可理解的考虑动力学对称性的问题。
2020-12-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Heat transport through lattices of quantum harmonic oscillators in arbitrary dimensions
在d维耦合量子谐振子晶格中，我们分析了由两个不同温度的热浴所引起的热流，这两个热浴耦合到晶格的相对两端，重点是傅立叶热传导定律的有效性。我们提供的热流通过量子系统的非平衡稳态使用的行波近似和浴相互作用所描述的主方程的Lindblad形式的解析解。研究了弹道输运向扩散输运转变过程中局部失相的影响。
2012-04-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Harmonic chain driven by active Rubin bath: transport properties and steady-state correlations
本文研究活性 Rubin 浴驱动的谐振子链，推导出探针的有效噪声与耗散核及修正的涨落-耗散关系，并刻画了系统非平衡稳态的温度分布、速度关联和能量流，发现活性驱动导致两个特征长度尺度及能量流方向反转。
2024-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Localization crossover and subdiffusive transport in a classical facilitated network model of a disordered, interacting quantum spin chain
我们考虑了无规场海森堡模型，一个典型的多体局域化（MBL）模型，并添加了一个马尔可夫退相浴耦合到模型的非相互作用极限的安德森轨道。我们将这个系统映射到一个经典的易化跳跃模型，该模型对于大系统尺寸来说在计算上是易于处理的，并研究其动力学。经典模型表现出一个强大的遍历（热）阶段和冻结（本地化）阶段之间的交叉。冻结相是不稳定的热分区（气泡），热化周围的网站，通过提供一个波动的相互作用能，使非共振粒子运输。调查稳态运输，我们观察到，热和冷冻气泡之间的相互作用导致扩散和subdiffusive制度之间的明确过渡。这种现象既描述了MBL系统耦合到一个浴，并提供了一个经典的模拟相应的量子模型中的多体局域化过渡，在经典模型显示长的本地记忆时间。它还强调了耦合到热环境的MBL系统的研究中的浴耦合的细节的重要性。
2021-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Directed transport in equilibrium
我们研究了对称性破缺的二聚体，当与恒温热浴接触时，它被限制在特定方向上移动。二聚体不受任何外力驱动。系统从热浴中获得动能。对称性破缺系统可以利用这种能量进行定向输运。在硬核碰撞限制的二聚体的粒子之间，我们表明，通过精确的解析计算和互补的数值结果，二聚体进行稳定的定向运输。我们的观察结果与{ \it热力学第二定律}、{ \it细致平衡}等理论一致，从而引起了人们对物理的新认识。
2011-07-21 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phase-dependent role of dissipation across the Aubry-André-Harper transition
Université de Liège（列日大学）；VTT Technical Research Centre of Finland Ltd（芬兰技术研究中心有限公司）；Università della Calabria（卡塔尼亚大学）；INFN, Sezione LNF, gruppo collegato di Cosenza（意大利国家核物理研究所，LNF分部，科森扎协作组）
研究非马尔可夫耗散下Aubry-André-Harper局域化转变中的输运，发现浴记忆在扩展相和局域相中扮演不同角色：扩展相中重塑动力学生成器产生不可简化为时间重标的输运模式，局域相中主要重正化动力学时间尺度。
2026-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the conundrum of deriving exact solutions from approximate master equations
我们推导出纯相位噪声影响下的一般量子系统的精确时间演化，并证明了对于高斯初始状态的浴，精确的结果也可以在一个微扰的时间局部主方程的方法已经在二阶的系统浴耦合强度。我们发现，如果浴的初始状态可以映射到高斯相空间分布函数，这种等价性成立。此外，我们讨论了标准的Bloch-Redfield方法的关系。
2007-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermoelectric phenomena in disordered open quantum systems
使用随机量子方法，我们研究了在低温下的热电输运现象在无序的电气系统连接到外部浴。我们讨论了三种不同的模型的一维无序电子，即安德森模型的随机现场能量，随机二聚体模型和随机跳跃模型-也相关的随机自旋模型。我们发现，虽然在开放系统中的渐近行为的运输是密切相关的封闭系统中的这些非相互作用的模型，热电输运的大小强烈依赖于边界条件和浴光谱特性。这表明了在能量输运研究中应用开放量子系统理论的重要性。
2009-12-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Heat transport and rectification via quantum statistical and coherence asymmetries
最近在纳米尺度上的实验证实，热整流器，电子二极管的热等效物，可以在量子机制中工作。我们提出了一个彻底的调查不同的粒子交换统计，相干性和集体相互作用的量子热输运整流器两端结的效果。使用碰撞模型的方法来描述开放系统的动力学，我们得到的非线性热流的一般表达式，从根本上偏离的朗道公式，每当量子统计或相干不对称存在于浴粒子。在此基础上，我们表明，热整流是可能的，即使与对称的介质浴耦合，如果两个浴不同的量子统计或相干。此外，相关的热导在低温下呈指数消失，如库仑阻塞效应。然而，在高温下，它获得取决于量子统计的幂律行为。我们的研究结果对于混合开放量子系统或固态热电路的热管理具有重要意义。
2022-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous transport in the Aubry-André-Harper model in isolated and open systems
研究了Aubry-André-Harper（AAH）模型在孤立热力学极限和开放体系中的高温输运行为。在临界点的AAH模型，我们发现线索的超扩散行为的扩展最初本地化的波包的标度。另一方面，当连接到两个不同的化学势在两端的浴，我们发现，临界点显示出明确的亚扩散缩放的电流与系统的大小。我们提供了一个解释表明，目前的缩放与系统的大小是完全由单粒子本征函数的行为在边界网站浴连接。我们还研究了两种电解液在不同化学势下的非平衡稳态下的粒子密度分布。我们发现粒子密度分布在AAH模型的离域相、临界相和定域相具有明显不同的行为。
2018-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Heat transport through a quantum Brownian harmonic chain beyond the weak-coupling regime: An exact treatment
我们考虑一个线性量子谐振子链，其中单个谐振子的数量由任意数N给出，每个谐振子以任意强度kappa耦合到其最近的邻居（“内部耦合”），以及链的两端谐振子以任意强度c_nu分别耦合到两个不同温度的单独的浴。我们推导出一个精确的封闭表达式的稳态热流从一个热浴通过链到一个冷浴，在Drude-Ullersma阻尼模型超越马尔可夫阻尼。这使得我们能够探索热流相对于作为控制参数的内部耦合强度的行为，特别是在追求热功率放大时。结果表明，在弱耦合区（kappa，c_nu << 1），热流很小，几乎与链长N无关，因此违反了傅立叶热传导定律;这与先前在旋转波近似下得到的内部耦合结果以及在Born-Markov近似下得到的链浴耦合结果一致。在弱耦合区之外，随着内耦合强度的增加，热流逐渐放大，并在某一特定耦合强度kappa_R处达到最大值，与给定的链浴耦合强度“共振”。此外，热流对链长的行为通常以这样的方式出现，即电流的大小在N=1时达到其最大值，然后随着链长的增加而逐渐减小，实际上在足够大的N范围内几乎与N无关。因此，傅立叶定律也被证明在这种制度中被违反。
2014-04-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Strange Heat Flux in (An)Harmonic Networks
研究了高斯热浴驱动耦合振子系统脱离平衡时的热输运。我们用几个例子说明，这样的系统可以表现出“奇怪”的传输现象。特别地，热通量的{ \em循环}可能仅出现在三振子系统的稳态中。这表明热通量的方向通常不能从热浴的温度“猜测”。虽然我们主要考虑谐振子之间的谐波耦合，我们解释了为什么这种奇怪的行为下持续弱非谐扰动。
2003-05-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Strong coupling effects in quantum thermal transport with the reaction coordinate method
我们提出了一个半解析的方法来研究量子热能传输超出弱系统浴耦合制度。我们的治疗，这导致在重整化，有效的哈密顿模型是基于反应坐标方法。在我们的技术中，应用于非平衡自旋玻色子模型，集体坐标提取从每个环境中添加到系统中，以构建一个扩大的系统。通过对哈密顿量进行截断和变换，得到了一个有效的二能级系统，该系统具有重整化参数，与环境弱耦合，因此可以用微扰马尔可夫量子主方程方法进行模拟。我们比较了我们的方法中的热流特性与其他技术，并证明了我们正确地捕获了强大的系统浴签名，如热流的周转行为作为系统浴耦合强度的函数。我们进一步研究了热二极管效应，并表明，强耦合适度提高整流比相对于弱耦合限制。有效的哈密顿方法，我们在这里开发的强耦合行为提供了基本的洞察力，是计算经济。对量子热机的研究方法的应用进行了展望。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Boundary-driven magnetization transport in the spin-$1/2$ XXZ chain: Role of the system-bath coupling strength and timescales
University of Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
研究自旋-1/2 XXZ链中磁化传输的传输系数，发现两种方法得到的直流扩散常数存在差异，且该差异随系统-环境耦合强度变化。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Unifying Collisional Models and the Monte Carlo Metropolis Method: Algorithms for Dynamics of Open Quantum Systems
本文证明在匹配的离散热谱条件下，碰撞模型生成的开放量子系统动力学与 Metropolis 算法等价，且覆盖稳态和瞬态，从而提供更高效的模拟方法。
2025-01-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dark-State-Induced Heat Rectification
热量和噪声控制对于量子技术的持续发展至关重要。为此，一个特别强大的工具是热整流器，它允许在一个配置的两个浴，但不是相反的热传输。在这里，我们提出了一类整流器，利用单向性的低温浴，迫使系统进入黑暗状态，从而阻止在一个配置的两个浴热传输。然而，如果两个浴被切换，则观察到热流。提出了一种使用耦合到两个谐波振荡器的quutrit的实施方案，并且对于现实的参数值，实现了超过$10^3$的整流值。此外，我们表明，热电流可以通过外部驱动放大一个数量级，而不会减少二极管的功能。热整流效应在大范围的参数中可见，并且对衰减和失相都是鲁棒的。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal rectification and negative differential thermal conductance in harmonic chains with nonlinear system-bath coupling
在谐波链中实现了热整流和负微分热导。我们使用广义Caldeira-Leggett模型来研究热流。与以往的研究仅考虑线性体系-浴耦合不同，我们在最近实验的基础上考虑了非线性体系-浴耦合[A. Eichler \emph{et al.}，Nat. Nanotech. \textbf{6}，339（2011）]。当线性耦合常数较弱时，非线性耦合引起的多声子过程使更多的声子通过体系-浴界面，从而增强热流。因此，当非线性耦合不对称时，可以实现热整流和负微分热导。而当线性耦合常数较强时，多声子过程以umklapp过程为主。非线性耦合抑制了热流。还实现了热整流。但与弱线性耦合常数的结果相比，整流方向相反。
2017-06-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Converting heat into directed transport on a tilted lattice
我们提出了一个独立的发动机，它是由一个或多个两级系统，其中每一个是耦合到一个单一的浴，以及一个共同的负载组成的粒子在一个倾斜的晶格。我们表明，由自旋吸收的能量和熵被转移到粒子，从而使其以平均恒定速度向上运动，即使在由连接到单个浴的单个自旋驱动时。当考虑不同自旋的系综时，当倾斜与任何自旋的能量分裂共振时，粒子的速度更大。有趣的是，我们发现制度的自旋极化进入周期性的周期与振荡周期由晶格的倾斜。
2016-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Curvature Induced Activation of a Passive Tracer in an Active Bath
我们使用数值模拟来研究一个大的不对称示踪剂浸没在一个低密度悬浮液中的自推进纳米粒子在两个维度上的运动。具体来说，我们分析了曲率的示踪剂如何影响其平移和旋转运动在一个积极的环境。我们发现，即使非常少量的曲率是足够的活性浴赋予定向运动的示踪剂，这导致其有效的激活。我们提出了简单的缩放参数来表征这种诱导活动的曲率的示踪剂和自推进力的强度。我们的研究结果提出了新的方法来控制被动示踪剂在主动介质中的输运特性，通过仔细剪裁它们的几何形状。
2014-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Transport and information in open quantum systems
本文理论研究开放量子系统中的热输运、暗态整流、量子电桥、非Markov浴Maxwell妖及transmon晶格相变。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
