Quantum criticality of the Ohmic spin-boson model in a high dense spectrum: symmetries,quantum fluctuations and correlations
欧姆自旋玻色子模型中耗散量子相变的研究在环境模式密集的情况下是一个具有挑战性的数值问题。本文基于变分原理进行了大尺度数值模拟。详细分析了变分计算的有效性、对称性的自发击穿、欧姆浴中的量子涨落和关联，并在弱隧穿和连续极限下精确地确定了临界耦合和指数。此外，欧姆浴的量子临界性在离域相和转变点都被发现。
2021-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Brownian Motion of a charged oscillator in a magnetic field coupled to a heat bath through momentum variables
本文研究了在均匀外磁场存在下，在谐振势中运动的带电粒子通过动量变量与欧姆浴线性耦合时的量子布朗运动.我们分析了在经典高温域和量子低温域中由零点涨落控制的粒子均方位移的增长。我们还分析了位置响应函数和各种关联函数的长时间拖尾。我们注意到一些独特的特点，不同于通常的情况下，一个带电的量子布朗粒子在磁场和线性耦合到欧姆浴通过位置变量。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech
Quantum Phase Transition in the Sub-Ohmic Spin-Boson Model: Extended Coherent-state Approach
我们提出了一种适用于量子比特（或费米子）和多模玻色子耦合系统的广义扩展相干态方法。本文详细介绍了该方法在自旋玻色子模型中的应用，并给出了任意连续谱密度的玻色子浴的离散化，得到了非常精确的解。在非平凡的亚欧姆情况下的量子相变可以通过保真度和顺序参数的临界指数的浴指数$s<1/2$可以正确地给出保真度磁化率，证明该方法的强度。
2010-03-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Sparse polynomial space approach to dissipative quantum systems: Application to the sub-ohmic spin-boson model
提出了一种求解具有浴耦合自由度的开放量子系统的一般数值方法。该技术将谱函数的多项式展开方法与插值理论中的稀疏网格概念相结合。因此，我们构建了一个中等尺寸的希尔伯特空间来表示浴自由度，这使我们能够使用标准的精确对角化算法进行高精度和高效率的静态，光谱和动态量的计算。该方法的强度被证明为相变，临界行为，和耗散自旋玻色子模型中的自旋动力学
2009-04-15 cond-mat.stat-mech
Fokker-Planck equations for a trapped particle in a quantum-thermal Ohmic bath: general theory and applications to Josephson junctions
本文从朗之万方程出发，利用Schwinger-Keldysh路径积分推导出量子-热欧姆浴中受陷粒子的半经典与量子福克-普朗克方程，揭示有效温度对量子-热涨落相互作用的依赖，并给出超导约瑟夫森电路和玻色约瑟夫森结的稳态解。
2023-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
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
Decoherence and the ultraviolet cutoff: non-Markovian dynamics of a charged particle in a magnetic field
本文推导了磁场中带电粒子与热库耦合的非马尔可夫主方程，研究退相干行为，比较三种高频截断模型及欧姆、超欧姆和亚欧姆热库，发现低温下相干性损失显著减慢，结果可在冷原子实验中验证。
2023-01-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dephasing and pseudo-coherent quantum dynamics in super-Ohmic environments
本文用准绝热路径积分方法研究超欧姆环境对量子二能级系统退相干的影响，发现强耦合下出现赝相干振荡动力学，并将相图扩展至超欧姆区域，揭示相分离线的非单调行为。
2023-03-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of quantum coherences at strong coupling to a heat bath
对开放量子系统的路径积分蒙特卡罗模拟的标准方法进行了扩展，使之成为一种有效的工具，用于监测相干态（约化密度矩阵的非对角元素）的时间演化，也用于强耦合到环境中。具体的模拟进行两个层次的系统嵌入在欧姆和亚欧姆水库域的相干和非相干动力学的极化。在后一种制度，臭名昭著的困难，以访问长时间的制度，克服了模拟在中等的时间尺度与迭代计算的初始密度相结合。这允许提取在有限的温度下，在一个广泛的耦合，并比较它们的分析预测的亚欧姆环境的弛豫率。冯诺伊曼熵的时间演化提供了洞察量子相变在热平衡从离域到本地化状态在零温度。
2013-04-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quench of non-Markovian coherence in the deep sub-Ohmic spin-boson model: A unitary equilibration scheme
深亚欧姆自旋玻色子模型在低温下表现出长期的非马尔可夫相干性。为了抑制这种强相干性，将热效应统一地引入到模型的时间演化中，采用自适应含时密度矩阵重整化群算法结合正交多项式理论计算模型的时间演化.通过在玻色子浴中引入单一的加热算子，将浴加热，使得玻色子激发态的大部分被占据。发现在这种情况下，即使在非马尔可夫特征占主导地位的相干区，自旋的相干性也会迅速猝灭。利用这一发现，我们提出了一种新的方法来实现幺正平衡，本征态热化假设的基本条款，通过一个短时间的演变模型。
2014-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical Open Systems coupled to Nonlinear Baths: Noise Spectrum and Dynamical Correlations
经典环境中的开放系统动力学在微观上受影响探针粒子（自由或在外部电势中）动力学的热环境的结构支配。非线性浴最近已被证明赋予有趣的非平衡相关性的耗散动力学影响广义朗之万方程和波动耗散关系。在接下来的工作中，我们严格地依赖于微扰展开来处理非线性方程，研究了非线性浴的某些方面。首先，讨论了非线性引起的噪声谱问题，探讨了马尔可夫极限，推导了线性欧姆谱的超欧姆修正。详细研究了在这种近似下探针系统的速度相关性。在第二部分的文件中，淬火初始热浴建模通过非线性和路易维尔进化被应用于评估随后的相关性的平衡。在所有这些问题中，弱系统浴耦合假设和四次浴用于特定的计算。
2018-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical Renormalization Group for Quantum Impurities in a Bosonic Bath
我们提出了一个详细的描述最近提出的数值重整化群方法耦合到玻色子浴量子杂质模型。具体而言，该方法适用于自旋玻色子模型，无论是在欧姆和次欧姆的情况下。我们提出了静态和动态量的各种结果，并讨论了数值实现的细节，例如，离散化的玻色子浴任意连续谱密度，适当的选择有限的基础上玻色子希尔伯特空间，和问题的收敛w.r.t.截断参数所示的方法，以提供高精度的数据在整个范围内的模型参数和温度，这是在协议的精确结果和其他数值数据从文献中。
2004-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Langevin Equation of a spin in a magnetic field : an analysis
利用欧姆浴模型，导出了在磁场作用下量子自旋的量子朗之万方程，并研究了其在马尔可夫极限下的动力学行为。我们扩展我们的分析，以德鲁德浴有限的记忆。我们研究了磁矩期望值的时间演化。自旋自关联函数表现出阻尼振荡行为，随机化时间由阻尼率和Drude bath模型的记忆时间决定。我们还分析了欧姆浴模型下系统的自旋响应函数。我们的结果与冷原子实验的结果是一致的。此外，我们可以在未来的超冷原子实验进行测试的预测。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation-relaxation dynamics of a spin-1/2 particle with a Rashba-type spin-orbit coupling in an ohmic heat bath
自旋轨道耦合（SOC）是狄拉克粒子在电磁场影响下运动所固有的，它在包括非相对论系统在内的各种物理系统中表现出来。例如，它在过去几十年发展的自旋电子学中起着至关重要的作用，特别是通过控制自旋电流的产生和弛豫。本文利用扩展的Caldeira-Leggett模型，研究了具有Rashba型SOC的单自旋$1/2$粒子开放系统的自旋弛豫和动量耗散之间的相互作用是如何通过与无自旋三维环境的相互作用而引起的.从系统约化密度矩阵的路径积分公式出发，导出了一组耦合的非线性方程组，它由一个含摩擦项的准经典动量朗之万方程和一个自旋进动方程组成。自旋进动的有效磁场产生的SOC和摩擦项。从这些方程的解析解和数值解中发现，有效磁场中包含的自旋力矩效应导致自旋弛豫，并且自旋和动量的取向在很大程度上受Rashba耦合强度的控制.这种自旋弛豫机制在性质上不同于，例如，在半导体中，由于泡利阻塞，基本上不发生动量耗散。
2021-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Aging effects in the quantum dynamics of a dissipative free particle: non-ohmic case
我们报告了与量子自由粒子坐标的两次动力学有关的新结果，通过与分形热浴（非欧姆耦合$\simω^δ$与$0<δ<1$或$1<δ<2)$）的相互作用阻尼。当粒子被定域化时，它的位置不会老化。当它经历反常扩散时，只能定义它的位移。它被证明是一个老化变量。有限温度时效制度是自相似的。它由等待时间与观察时间之比${t_w/τ}$的比例函数描述，其特征在于与$δ$直接相关的指数。
2001-09-20 cond-mat.stat-mech
The quantum phase transition in the sub-ohmic spin-boson model: Quantum Monte-Carlo study with a continuous imaginary time cluster algorithm
本文提出了一种连续时间的群算法，并将其应用于亚欧姆自旋玻色子模型。当谱函数J（w）\propto w^s的幂次s小于1/2时，临界指数是经典的、类平均场的.与最近的重整化群预测的差异的潜在来源追溯到一个危险的无关变量的影响。
2008-07-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum thermodynamic functions for an oscillator coupled to a heat bath
小型系统（在纳米物理学、量子信息等领域感兴趣）特别容易受到环境影响。因此，我们确定各种热力学函数的振荡器在任意温度下的任意热浴。最常见的讨论热浴模型：欧姆，单弛豫时间和黑体辐射的明确结果。
2007-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A variational surface hopping algorithm for the sub-Ohmic spin-boson model
Davydov D1模型为每个自旋状态分配了一个单独的玻色子轨迹，是一种有效的，但非常准确的亚欧姆自旋玻色子模型的时间依赖性变化的试验状态[J. Chem. Phys. 138，084111（2013）]。采用Davydov D1模型发展了一种表面跳跃算法，用于研究亚欧姆玻色子浴中的自旋动力学。该算法统一考虑了粒子群演化的相干和非相干动力学，与半经典表面跳跃算法相比，计算的跳跃率更接近Marcus公式.
2013-06-21 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Ground state properties of sub-Ohmic spin-boson model with simultaneous diagonal and off-diagonal coupling
利用变分方法、密度矩阵重整化群（DMRG）、精确对角化以及对称性和平均场分析，系统地研究了亚欧姆区同时存在对角和非对角耦合的两浴自旋玻色子模型的基态性质.发现了一种从双简并“定域相”到另一双简并“离域相”的新的量子相变。采用多重D1方法作为变分波函数，精确地确定了相变点，与DMRG和精确对角化方法的结果一致。一个有效的空间维度$d_{eff} = 2.37(6)$，然后估计，这被发现是兼容的平均场预测。此外，量子相变推断为一阶浴描述的连续谱密度函数。然而，在单模的情况下，过渡被软化。
2014-11-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Equilibrium and non-equilibrium dynamics of the sub-ohmic spin-boson model
利用非微扰数值重整化群方法，研究了自旋玻色子模型的动力学行为，该模型描述了一个耦合到玻色浴的两能级系统，其谱密度为J（ω）propto ω ^s.我们表明，在欧姆阻尼的情况下，离域相的亚欧姆模型不能仅由一个单一的能量尺度，由于存在一个非平凡的量子相变的特点。在强亚欧姆状态中，s<<1，即使在局域相位中，短时间尺度上的弱阻尼相干振荡也是可能的-这是至关重要的相关性，例如，量子比特受到电磁噪声的影响
2007-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The mass-flow error in the Numerical Renormalization Group method and the critical behavior of the sub-ohmic spin-boson model
我们讨论了量子杂质问题的数值重整化群（NRG）方法中的一个特殊的误差源，它与由于浴传播子引起的杂质参数的重整化有关。在NRG计算的任何一步，这种重整化只是部分考虑，导致沿流动的杂质参数的系统变化。在研究量子临界现象时，这种效应可能会导致定性上错误的结果，因为它导致相变控制参数随温度的函数而隐式变化，从而导致有序参数质量的非物理温度依赖性。我们证明了具有幂律浴谱J（w）~ w^s的玻色杂质模型的质量流效应，即耗散谐振子模型和自旋玻色子模型.我们提出了一个扩展的NRG校正的质量流量误差。利用这一点，我们发现了自旋玻色子模型中高斯临界不动点的明确特征，s<1/2，与量子到经典映射所预期的平均场行为一致。
2009-11-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics of large anisotropic spin in a sub-ohmic dissipative environment close to a quantum-phase transition
我们研究了大的各向异性自旋的动力学，其易轴分量耦合到具有谱函数$J(\w)\propto ω^s$的玻色子浴。这样的自旋复合体可以在单分子磁体中实现。利用非微扰重整化群，我们计算了亚欧姆区的量子相变线（$s<1$）。这些量子相变只发生在自旋为整数的$J$ .对于半整数$J$，低温固定点与自旋玻色子模型的固定点相同，两个能级之间没有量子隧穿。自旋衰减中的短时相干振荡甚至在亚欧姆区的局域相中也占上风。讨论了在没有量子隧穿的情况下，重组能和重现时间对退相干的影响。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum phase transitions in the spin-boson model without the counterrotating terms
利用变分矩阵乘积态的数值精确方法研究了不含反转项的自旋玻色子模型。令人惊讶的是，二级量子相变（QPT）观察到的亚欧姆浴在驻波近似。此外，一阶QPT也可以出现在临界点之前。随着浴指数的减小，这些一阶QPT相继消失，而二阶QPT保持稳健。多相干态变分研究进一步证实了二阶QPT，而截断希尔伯特空间中的精确对角化证实了一阶QPT。扩展欧姆浴也进行，许多一阶QPT连续出现在一个广泛的耦合制度，在以前的研究结果相反。对于自旋-玻色子模型，在行波近似下的许多物理现象，以前的图像至少在强耦合下必须被修改。
2019-09-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reentrant classicality of a damped system
对于自由粒子，随着温度降低，与其环境的耦合可以是诱导量子行为的相关机制。我们研究一般的线性环境，其谱密度在低频下与ω^s成正比，并特别考虑自由阻尼粒子的比热。对于s>=2的超欧姆镀液，发现了重入经典行为，随着温度的降低，比热从经典的k_B/2值下降，表明出现了量子效应。然而，当温度接近零时，比热的经典值恢复。这种令人惊讶的行为是由于在低频下浴自由度的密度受到抑制。当s<2时，零温比热随s从-kB/2到kB/2线性增加。因此，欧姆浴，s=1，是非常特殊的，因为它代表了比热在零温度下消失的唯一情况。
2013-08-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative effects on quantum glassy systems
我们讨论了量子玻璃系统耦合到量子振荡器浴的行为。我们发现，该系统本地化的相互作用的情况下，耦合到一个subOhmic浴。当相互作用被打开时，局部化消失，并且系统经历朝向玻璃相的相变。我们发现，分离无序和有序相的临界线的位置强烈依赖于耦合浴。对于一个给定类型的浴，有序的玻璃相是有利的较强的耦合。欧姆浴、亚欧姆浴和超欧姆浴导致不同的转变线。我们得出我们的结论，从分析的配分函数使用复制的时间形式主义和从研究的实时动态的耦合系统使用Schwinger-Keldysh封闭的时间路径形式主义。
2001-10-23 cond-mat.stat-mech
The dissipative phase transition in a pair of coupled noisy two-level systems
研究了z方向耦合的自旋玻色子系统的重整化群方程。每个自旋都耦合到不同的谐振子池。我们引入了一个系统的绝热重整化方法，它推广了以前用于单自旋玻色子模型的一阶绝热重整化，并得到了隧穿过程中三阶的隧穿常数、耗散强度和自旋间耦合的流动方程.如果两个自旋中的一个被视为恒定磁化，则另一个自旋由偏置的自旋玻色子哈密顿量描述。在这种情况下，RG方程，我们发现通过映射到一个长程伊辛链得到的一致。如果考虑整个欧姆双自旋系统，则无Kosterlitz相变被二级相变所取代。在亚欧姆浴的情况下，我们的方法预测，双自旋系统总是本地化的。
2013-09-29 cond-mat.stat-mech
Dynamics of a quantum two-state system in a linearly driven quantum bath
当一个开放量子系统受一个含时外力驱动时，通常考虑驱动场与中心系统的耦合，而忽略驱动场对体系的影响.我们研究了线性驱动谐振子的量子浴对量子二能级系统的弛豫动力学的影响，该系统本身不是直接驱动的。特别地，我们计算了当浴受到狄拉克和高斯驱动脉冲时系统的频率依赖性响应。我们表明，系统上的时间延迟的有效力诱导的驱动浴，这取决于整个历史的扰动和光谱特性的基础浴。特别地，当考虑具有明显洛伦兹峰的结构化欧姆浴时，系统对驱动浴的动态响应与未驱动浴相比在性质上不同。具体地说，额外的共振出现，可以直接关联到一个Jaynes-Cummings-like有效能谱。
2016-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Numerical Renormalization Group for the sub-ohmic spin-boson model: A conspiracy of errors
Wilson数值重整化群（NRG）方法应用于耗散量子杂质模型，特别是亚欧姆自旋玻色子模型，得到了与其它方法不一致的量子临界行为的结论，这些结论现在被认为是错误的。NRG的错误最初未被发现，因为NRG提供了一组内部一致的临界指数，满足超尺度。在这里，我们讨论两个错误的阴谋-希尔伯特空间截断误差和质量流误差-可以导致这个一致的指数集。值得注意的是，这两个错误，虽然不同的起源，迫使系统服从朴素标度律，即使物理模型违反朴素标度。特别是，我们表明，希尔伯特空间截断和质量流误差的组合诱导一个人工的非解析项的朗道展开的自由能占主导地位的临界行为浴指数s<1/2。
2012-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical and strong-coupling phases in one- and two-bath spin-boson models
对于耗散量子杂质模型中的相变，量子-经典对应的存在性已被广泛讨论。我们引入了一个变分矩阵产品状态的方法，涉及优化玻色子基础，使整个相图的高精度数值研究成为可能。对于具有幂律浴谱$\propto \w^s$的亚欧姆自旋玻色子模型，我们证实了$s<1/2$的经典平均场行为，修正了早期的数值重整化群结果。我们还提供了第一个XY对称模型的自旋耦合到两个竞争玻色子浴，在那里我们发现了丰富的相图，包括临界和强耦合阶段的$s<1$，不同于经典的自旋链。这说明对称性对于量子到经典对应是否存在是决定性的。
2012-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the sub-ohmic spin-boson model: Failure of the quantum-classical mapping
许多量子相变的有效理论可以映射到经典相变的理论上。在这里，我们表明，这样的映射失败的亚欧姆自旋玻色子模型，描述了一个两能级系统耦合到玻色子浴与幂律谱密度，J（ω）~ ω ^s。使用一个扩展，我们证明了这个模型有一个量子跃迁控制的相互作用的不动点在小的s，并支持这一点的数值计算。与此相反，相应的经典长程伊辛模型在s = 1/2处有一个上临界尺寸，0 < s < 1/2时，平均场跃迁行为由一个非相互作用的固定点控制。量子-经典映射的失败被认为是由量子模型中虚时间中的长程相互作用引起的。
2009-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Open Wilson chains for quantum impurity models: Keeping track of all bath modes
在构造Wilson链表示量子杂质模型时，忽略了截断浴模的影响。我们表明，他们的影响可以保持系统的跟踪，通过构建一个“开放的威尔逊链”，其中每个网站是耦合到一个单独的有效浴自己。作为第一个应用程序，我们使用的方法来治愈所谓的质量流问题，可能会出现在使用标准威尔逊链处理杂质模型与不对称浴光谱功能在有限温度下。我们证明了这一点的强亚欧姆自旋玻色子模型在量子临界，我们直接观察到流向高斯临界固定点。
2017-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Phase Transitions in the Spin-Boson model: MonteCarlo Method vs Variational Approach a la Feynman
在Caldeira-Leggett模型的最简单实现--自旋玻色子模型中证明了Feynman变分方法的有效性，该模型能够揭示从离域态到局域态的量子相变以及热浴引起的量子耗散和退相干效应.在完全消除浴自由度后，我们提出了一个试验，非本地的时间，自旋和自身之间的相互作用模拟的耦合的两个水平系统与玻色浴。它源于哈密顿量，其中自旋线性耦合到有限数量的谐振子，其频率和耦合强度是变分确定的。我们发现，在很低的温度下，这些虚拟模的数目非常有限，就足以与用无近似的MonteCarlo方法得到的数据取得显著的一致，预言：1）在欧姆区，Beretzinski-Stringless-Kosterlitz量子相变在临界值处表现出典型的普适跳跃; 2）在亚欧姆区（$s \leq 0.5$），平均场量子相变，对$s=0.5$进行对数修正。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The Hidden Phase of the Spin-Boson Model
一个量子二能级系统浸没在一个亚欧姆浴经验增强的低频量子统计涨落，使非平衡量子动力学高度非马尔可夫。利用数值精确的时间演化矩阵乘积算子方法，我们研究了极化动力学的相图。除了已知的阻尼相干振荡动力学和过阻尼衰减的相位，我们确定了一个新的第三区域的强耦合的相图中显示的非周期性行为。我们确定相应的相界。本文中量子双态系统的动力学本身不是相干的，而是从属于振荡浴动力学。
2022-08-23 cond-mat.stat-mech
Quantum criticality in sub-Ohmic systems with three competing terms: beyond conventional spin-boson physics
School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）
研究子奥希姆浴中自旋-玻色模型的量子相变，揭示在低频谱指数下存在丰富的相图，发现新的U(1)对称相及奇宇称相，提出多阶段量子相变序列。
2026-03-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
First-order transitions in spin chains coupled to quantum baths
我们表明，定制的耗散环境允许改变连续的量子相变的功能，甚至，诱导铁磁自旋链中的一阶跃迁。特别是，使用一个数值精确的量子蒙特卡罗方法在横向磁场的二分之一自旋的典范伊辛链，我们发现，自旋耦合到本地量子玻色子浴欧姆制度可以驱动从第二到第一阶的过渡，即使在低耗散强度。此外，使用变分平均场方法处理自旋-自旋和自旋-玻色子相互作用，我们指出，相位不连续性归因于耗散诱导的有效磁场，这是内在相关的浴量子涨落和经典浴消失。有效场能够沿着自旋-自旋相互作用的方向切换磁化的符号。这些结果可以在最近的量子模拟器中进行测试，并且与量子传感相关，因为自旋系统不仅可以检测非经典浴的性质，还可以检测弱磁场的影响。
2022-07-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Langevin dynamics of a charged particle in a magnetic field : Response function, position-velocity and velocity autocorrelation functions
以量子朗之万方程为出发点，研究了带电量子布朗粒子在磁场中的响应函数、位置-速度关联函数和速度自相关函数，并通过位置坐标与热浴进行线性耦合.我们研究了两个浴模型-欧姆浴模型和Drude浴模型-并在不同的时间-温度制度进行了详细的比较。对于这两个浴模型有一个竞争之间的回旋频率和粘性阻尼率引起的过渡，从振荡到单调的行为作为阻尼率的增加。在零点涨落主导的低温区，非平凡的噪声关联导致了这种转变的一些有趣的功能。我们研究的作用，记忆的时间尺度发挥作用的德鲁德模型和研究的效果，这个额外的时间尺度。我们讨论了我们的分析的背景下，在冷离子实验的实验影响。
2021-11-25 cond-mat.stat-mech
Orthogonality Edges in Strong-Coupling Quantum Work Statistics
School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology and School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院）；Department of Physics, University of Sargodha（萨格达大学物理系）
研究强耦合下驱动量子系统功峰变化，以偏置自旋玻色子模型为例。通过突然偏置反转，展现红外奇异时局部控制参数突变对低能模式边界条件的改变及多体边缘形成机制，还探讨边缘在非静态边界极限下的情况。
2026-07-07 cond-mat.stat-mech physics.app-ph quant-ph
Quantum Brownian motion under rapid periodic forcing
本文研究了受限量子布朗粒子在一个与空间相关的、快速振荡的时间周期力作用下的稳态行为。在驱动期间，对于主导阶，振荡力的结果是具有量子耗散贡献的有效静电势$V_{QD}$，这增加了经典结果。这是使用浴振荡器的相干态表示。$V_{QD}$是在欧姆耗散浴的情况下精确评估的。对于阻尼的中间值，它是最强的，在那里它可以有明显的效果。
2009-04-01 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Adiabatic dynamics in open quantum critical many-body systems
本工作的目的是了解外部环境对量子临界系统绝热动力学的影响。通过标度参数，我们推导出一个一般表达式的密度在淬火作为其速度和浴的温度的函数产生的激发。我们证实了标度分析明确解决的情况下，一维量子伊辛模型耦合到欧姆浴。
2008-10-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Dissipative quantum mechanics beyond Bloch-Redfield: A consistent weak-coupling expansion of the ohmic spin boson model at arbitrary bias
研究了欧姆自旋玻色子模型在任意偏压$ε$和玻色子浴的小耦合$α$下的时间动力学.利用微扰理论和实时重整化群（RG）方法，我们给出了一个自洽的零温弱耦合展开式，它描述了约化密度矩阵在Bloch-Redfield解之上一阶的时间演化.我们开发了一个重整化微扰理论，并提出了一个分析解决方案，涵盖了整个范围从小到大的时间，包括进一步的结果，指数小或大的时间。恢复所有长期条款的所有订单的微扰理论，我们发现指数衰减的所有条款的时间演变。我们确定的指数前的功能，并找到缓慢变化的对数项与重整化拉比频率$Ω$作为能量尺度与强烈变化的部分下降渐近为$1/t$在领先的顺序，在无偏的情况下。通过实时RG恢复所有阶微扰理论中的所有对数项，我们发现正确的重整化隧穿和幂律行为的振荡模式与指数交叉从$2α$指数小的时间到偏置依赖值$2αε^2/Ω^2$指数大的时间。此外，我们提出了一个简并微扰理论，计算一致的纯衰减模式的一个订单以外的布洛赫Redfield。
2018-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamics, Synchronization and Quantum Phase Transitions of Two Dissipative Spins
作为耗散量子力学的原型，我们分析了两个伊辛耦合的量子自旋嵌入在一个公共玻色子浴中的静态和动态性质。首先，我们使用玻色子数值重整化群（NRG），分析技术和直观的参数相结合，阐明了欧姆浴和亚欧姆浴的基态相图。第二，利用含时的NRG，我们研究了系统的丰富的动力学行为所产生的复杂的相互作用之间的自旋-自旋和自旋浴相互作用。有趣的是，自旋振荡可以同步，由于接近共同的非马尔可夫浴和系统显示高度纠缠的稳定状态，某些非平衡的初始准备。我们补充我们的非微扰的精确解析解时，我们的数值结果，并提供微扰布洛赫-Redfield方法在弱耦合的适用性的定量限制。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Charged oscillator in a heat bath in the presence of a magnetic field & third law of thermodynamics
解析地得到了带电振子在磁场存在下通过不同耦合方案耦合到热浴中的量子热力学行为。结果表明，有限耗散取代零耦合的指数衰减的熵在低温下的幂律行为的结果。对于坐标-坐标耦合格式，导出了欧姆、指数相关和更广义的热浴模型的低温显式结果。在所有上述情况下，自由能和熵随温度（$T$）线性地消失为$T\to 0$，符合能斯特定理。可以看出，坐标（速度）-速度（坐标）耦合比坐标-坐标耦合更有利于保证热力学第三定律。辐射热浴的情况显示熵的$T^3$衰减行为为$T\to 0$。据观察，在低温下的自由能和熵衰减速度计划比任何其他耦合方案。这表明速度-速度耦合方案是恢复热力学第三定律的最有利的耦合方案。结果表明，除无耗散情况外，上述所有情况的低温热力学函数均与磁场无关。
2008-04-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Dissipative Bose-Josephson junction coupled to bosonic baths
本文研究了玻色-约瑟夫森结（BJJ）在两个位置与玻色子池耦合时的耗散效应。除了由于排斥相互作用的动力学转变，BJJ经历了量子相变，通过增加与浴模式的耦合强度。我们分析了这个系统映射到一个等效的自旋模型耦合到玻色子模式。在Holstein-Primakoff近似下，计算得到了激发能和数不平衡涨落，在临界耦合处，能隙消失，量子涨落增强.我们用含时变分方法研究了BJJ的动力学，分析了不同类型的定态的稳定性。作为一个特殊的情况下，我们详细研究的相空间动力学的BJJ耦合到一个单一的模式，这揭示了扩散和不相干的行为，增加耦合到浴模式。对应于Pi振荡和自陷态的动力学稳态在其振荡频率与浴模共振的区域变得不稳定。我们研究了欧姆浴中存在高斯噪声时的数量不平衡和相对相位的时间演化，以引入热涨落。在强耦合下，除了Josephson振荡的衰减和向对称破缺态的跃迁外，我们还观察到π振荡和自陷态由于耗散而衰减到基态。相涨落随镀液温度的变化与实验结果相似。最后，我们讨论了实验装置，研究可观察到的效果，在BJJ耗散。
2019-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum phase transition in the spin boson model
在本文中，我们给出了一个一般性的介绍量子临界现象，我们实际上说明了详细研究的低能量性质的自旋玻色子模型（SBM），描述的动力学自旋1/2杂质（或更一般的两个级别的系统）耦合到一个浴的独立谐振子。我们表明，该模型的行为是非常敏感的浴谱，特别是如何在SBM中的量子临界点的属性是由浴态密度（DoS）的功能形式的影响。为此，我们审查的重整化群（RG）治疗的SBM为各种浴DoS，基于非常规的马约拉纳表示的自旋1/2自由度。我们还讨论了亚欧姆SBM的Shiba关系的推导，并明确地导出了一个有效的作用量，证明了量子到经典映射的正确性。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry and the critical phase of the two-bath spin-boson model: Ground-state properties
本文发展了一种广义试探波函数，称为“多D1近似”，用于研究亚欧姆区同时存在对角和非对角耦合的自旋-玻色子模型的基态。研究了双振子双池体系的基态性质，包括能量和自旋极化，结果与精确对角化和密度矩阵重整化群方法的结果一致.沿着连续的量子相变分离的局域相从临界相的旋转和宇称对称性的击穿已被发现。此外，相边界的旋转和宇称对称性的相应的对称性参数准确地确定。在弱耦合极限下，谱指数s* = 0.49（1），与平均场理论的1/2一致，但远小于文献估计的0.75（1）。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet Dressing and Bath Spectral Effects on the Geometric Phase of a Driven Dissipative Qubit
Boston University（波士顿大学）
本文用 PT-TEMPO 方法研究周期驱动对称自旋-玻色子模型的耗散几何相位，发现驱动可依时间尺度抑制或增强热库效应，并揭示 Floquet 谱调控主导耗散路径，为控制开放量子系统几何相位提供新手段。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Parametric Oscillator Heat Engines in Squeezed Thermal Baths: Foundational Theoretical Issues
在本文中，我们研究了一类量子引擎的一些基本问题，其中系统由单个量子参量振荡器组成，在由两个交替相位的4个阶段组成的奥托循环中运行：等熵相从任何浴中分离（因此是封闭系统），其中振荡器的固有频率从一个值改变到另一个值，在等温阶段，系统（现在呈现为开放）与一个或两个不同温度的挤压浴接触，其非平衡动力学遵循量子布朗运动的Hu-Paz-Zhang（HPZ）主方程。HPZ方程是一个精确的非马尔可夫方程，它保持了密度算子的正性，并且对a）所有温度，b）浴的任意谱密度，以及c）系统和浴之间的任意耦合强度都有效。利用这些性质，我们研究了量子开放和压缩系统的量子奥托引擎的这两个阶段的理论的一些关键的基础问题。这包括，i）非欧姆低温浴的非马尔可夫制度，ii）在非绝热频率调制中预期的内容，iii）强系统-浴耦合，以及iv）这两个相之间的适当结条件。我们的目标不是提出获得更高效率的方法，而是为覆盖更广泛参数空间的连续变量量子引擎建立更坚实的理论基础，希望能用于探索这种可能性。
2021-06-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Phase Transition of Many Interacting Spins Coupled to a Bosonic Bath: static and dynamical properties
利用世界线和图解量子Monte Carlo方法、矩阵乘积态和变分方法，研究了强度为$J$的$N$自旋反铁磁相互作用量子系统与强度为$α$的玻色子谐振子耦合时的平衡性质和弛豫特征.我们发现，在欧姆制度下，Beretzinski-Schwarzless-Kosterlitz量子相变发生。虽然对于$J=0$的$α$的临界值随着$1/N$的增加而渐近地减小，但对于非零的$J$，它实际上与$N$无关，从而可以确定一个有限的$α$值范围，其中对于大的$N$，自旋相位相干性也被保留。然后，通过使用矩阵乘积态模拟，和Mori形式主义和变分方法à la Feynman联合，我们揭示了松弛的功能，特别是，表现出非单调依赖于温度的近藤效应。对于所观察到的量子相变，我们也建立了一个类似于固体中金属-绝缘体相变的判据。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lindbladian approximation beyond ultra-weak coupling
远离平衡态，开放量子系统的性质取决于其环境的细节。因此，主方程（ME）的微观推导至关重要。特别令人感兴趣的是林德布拉德型方程，不仅因为它们提供了最一般的一类马尔可夫ME，而且因为它们是有效的量子轨道模拟的起点。Lindblad型MEs通常是从Born-Markov-Redfield方程通过行波近似（RWA）导出的。然而，RWA仅适用于超弱体系浴耦合，往往不能准确描述非平衡过程。在这里，我们推导出另一种Lindbladian近似的Redfield方程，它不依赖于超弱系统浴耦合。将其应用到一个扩展的哈伯德模型耦合到欧姆浴，我们表明，特别是远离平衡，它提供了一个很好的近似在大参数制度的RWA失败。
2021-06-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Long-Range Order and Quantum Criticality in a Dissipative Spin Chain
环境相互作用是任何受控量子系统的基本考虑因素。虽然与耗散浴的相互作用可以导致退相干，但它也可以提供期望的涌现效应，包括诱导的自旋-自旋相关性。在本文中，我们表明，在相当一般的条件下，耗散玻色子浴可以诱导长程有序相，而不包括任何额外的直接自旋-自旋耦合。通过量子到经典的映射和经典的蒙特卡罗模拟，我们研究了具有欧姆耗散的玻色子浴中Ising链的$T=0$量子相变。我们证明了量子临界点是连续的，具有动力学临界指数$z=1.07(9)$的Lorentz不变量，具有关联长度指数$ν=0.80(5)$和反常指数$η=1.02(6)$，因此普适类不同于以前研究的极限情形.我们的研究结果的影响，在超冷原子混合物和量子比特链在耗散环境中的实验进行了讨论。
2021-06-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
