Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子(费米子)开放系统在一个浴与许多玻色子(费米子)模式,我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中,约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用,我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Quantifying spectral signatures of non-Markovianity beyond the Born-Redfield master equation
本文提出一种光谱度量来检测开放量子系统稳态中的非马尔可夫性,并推导出超越Born-Redfield的频域量子主方程,可可靠诊断和量化多种环境下的非马尔可夫性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Going beyond quantum Markovianity and back to reality: An exact master equation study
本文用精确主方程解析研究振子耦合振子热库的非马尔可夫动力学,揭示AEN、失谐与脉冲控制规律,并发现冲击脉冲下类过冷的姆佩姆巴效应。
2024-12-03 quant-ph
Bounds for the divisibility-based and distinguishability-based non-Markovianity measures
我们推导出一个上界的基于非马尔可夫测度的两能级系统,并证明了某些主方程的确切值的措施达到这个界限。此外,我们得到了一个易于计算的下界的可除性为基础的非马尔可夫度量的$n$水平的系统。我们通过例子说明这些界限的计算,考虑详细的自旋玻色子模型。我们表明,在自旋玻色子模型中的两个措施之间的差异是由漂移矢量,这也是负责的非么正性的动力学地图。
2015-01-14 quant-ph
Revealing memory effects in phase-covariant quantum master equations
我们研究和比较的敏感性的多个非马尔可夫指标的量子比特受到一般的相位协变噪声。对于每个指标,我们推导出分析条件,以检测非马尔可夫动态。我们提出这些条件之间的关系的一般开放系统动力学及其交换和unital子类的依赖于时间的衰减率。这些关系直接告诉如果动态是非马尔可夫w.r.t.每个指标,而不需要明确推导和指定的时间依赖系数的分析形式。此外,随着视角的转变,我们表明,如果只假设主方程的一般形式,测量非马尔可夫指标给我们直接非平凡的信息之间的关系未知的衰减率。
2018-05-30 quant-ph
Non-Markovianity assisted Steady State Entanglement
我们分析了在相干耦合二聚体系统中产生的稳态纠缠随系统演化的马尔可夫性程度的变化。通过保持固定的有效噪声强度,同时改变环境的记忆时间,我们证明了非马尔可夫性是一个必不可少的,可量化的资源,可以支持形成稳态纠缠,而纯粹的马尔可夫动力学Lindblad主方程导致可分离的稳态。这一结果说明了可能的机制,导致长寿命的纠缠在纯粹的散肩,可能本地,环境。我们提出了一个可行的实验证明,这种噪声辅助现象,使用系统的捕获离子。
2012-04-23 quant-ph
Comparison of non-Markovianity criteria in a qubit system under random external fields
给出了量子比特在非耗散随机外场作用下的演化映射。从这个映射中,我们构建了相应的主方程,这反过来又允许我们从现象学上引入量子比特系统的布居阻尼。然后,我们比较,在这个系统中,当非马尔可夫性是存在的非耗散和耗散的情况下,不同的标准的基础上的时间区域。我们表明,所采用的标准同意在非耗散的情况下,在人口阻尼的存在。
2012-10-01 quant-ph
Quantum dynamical maps and Markovianity
已知子系统从初始状态到两个稍后的时间t1、t2(t2 > t1)的时间演化都是完全正的(CP),但是这里示出了在t1和t2之间的中间时间,通常不需要是CP。这揭示了中间动力学的马尔可夫(如果CP)和非马尔可夫(如果NCP)化身的关键。这是基于A和B动力学映射-而不诉诸主方程方法。全局初始状态的张量积形式的选择指向系统-环境相互作用动力学作为马尔可夫性/非马尔可夫性的唯一原因。结果的简要摘要以表格的形式给出。
2011-04-23 quant-ph
Eternal non-Markovianity: from random unitary to Markov chain realisations
以一种有趣的方式对量子动力学进行理论描述,并不一定意味着底层的动力学确实是有趣的。在这里,我们展示了一个已知的非常有趣的主方程,总是负衰减率[永恒的非马尔可夫性(ENM)]来自简单的随机薛定谔动力学(随机幺正动力学)。等价地,它可以被看作是由马尔可夫(半群)开放系统动力学的混合物产生的。这两种方法导致一个更一般的家庭CPT地图,其特征在于一个点内的参数三角形。我们的研究结果表明如何ENM量子动力学可以很容易地在实验室实现。此外,我们发现一个量子时间连续测量(量子轨迹)实现的ENM主方程的动力学的基础上酉变换和投影测量在扩展的希尔伯特空间,由经典的马尔可夫过程的指导。此外,在扩展的希尔伯特空间中,可以找到动力学的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad(GKSL)表示,具有显着的性质:在辅助状态中没有动力学。最后,两个量子比特的类似构造将这些结果从非CP可分扩展到非P可分动力学。
2017-07-27 quant-ph
Geometrical characterization of non-Markovianity
我们引入了一个新的工具,定量表征的偏离形式马尔可夫一个给定的动态过程。我们的工具可以应用到一个通用的$N$水平的系统,并直接扩展到高斯连续变量系统。它与系统动态访问的物理状态的量的变化有关,并提供与迄今提出的一些类似工具一致的定性预期。我们通过几个典型的例子来说明它的预测能力。
2013-02-27 quant-ph
Refined Weak Coupling Limit: Coherence, Entanglement and Non-Markovianity
我们研究了自旋玻色子模型中保持完全正性的精细弱耦合极限的性质,以描述非马尔可夫动力学。有了这个工具,我们展示了一个丰富的和新的非马尔可夫现象学的系统。这意味着纠缠和相干之间的动力学差异:后者经历复苏,而前者没有,尽管诱导动力学是完全不相干的。此外,演化呈现出“准稳态”的非马尔可夫性,在系统发生定性演化的任何时间段都变得不可分。此外,该方法允许主方程的精确推导,该主方程考虑系统与环境之间的可逆能量交换。具体地说,这是在一个时间依赖性的兰姆位移项的形式。
2017-04-07 quant-ph
Nature and origin of the operators entering the master equation of an open quantum system
利用最近引入的描述开放量子系统的形式主义(环境相干态的参数表示)的特点,我们导出了一个开放量子系统的约化密度算符的运动方程,该方程具有与著名的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-林德布拉德方程相同的结构,但不管假设的马尔可夫性如何都成立。在我们的结果中的运营商有明确的表达式描述与环境的相互作用的哈密顿量,并可以计算一次被认为是一个特定的模型。我们发现,而不是一个单一的一组Lindblad运营商,在一般(非马尔可夫)的情况下,有一组Lindblad类运营商的每一个点的辛流形相关联的环境。这种复杂性在某些假设(与马尔可夫性和环境的经典极限有关)下消失了,在这些假设下,有可能恢复通常的主方程形式主义。最后,我们发现这样的类Lindblad算子的两种不同的模型的量子比特在玻色子环境中,并表明,在经典极限的环境中,他们著名的主方程恢复。
2022-09-28 quant-ph
Phenomenological memory-kernel master equations and time-dependent Markovian processes
具有记忆核的唯象主方程是否总是描述一个信息反向流动的非马尔可夫量子动力学?对系统过去状态的整合是非马尔可夫性的明确无误的标志吗?我们通过一个反例表明,情况并非总是如此。我们考虑两个常用的唯象积分-微分主方程描述的动力学自旋1/2的热浴。通过使用最近引入的度量来量化非马尔可夫性[H. P. Breuer,E.- M. Laine和J. Piilo,Phys. Rev. Lett. 103,210401(2009)]我们证明,只要方程保持其物理意义,非马尔可夫行为的关键特征不会出现在所考虑的内存内核主方程中。也就是说,没有从环境到开放系统的反向信息流。因此,在记忆核上的积分总是导致非马尔可夫动力学的假设,原来是脆弱的现象学近似。相反,所考虑的唯象方程能够描述与时间相关的马尔可夫过程相关的从系统到水库的时间相关的和单向的信息流。
2011-03-03 quant-ph
Emission spectral non-Markovianity in qubit-cavity systems in the ultrastrong coupling regime
本文针对超强耦合、非马尔可夫区域的耗散 Rabi 与 Jaynes-Cummings 模型,提出 PTNZE 计算发射光谱,并揭示反旋项、耦合强度和初始条件导致的不对称特征。
2023-04-05 quant-ph
Using non-Markovian measures to evaluate quantum master equations for photosynthesis
当处理开放量子系统中的系统-储库相互作用时,例如光合捕光复合物,通常进行近似以获得系统的动力学。一个问题立刻出现了:这些近似值有多好,我们可以用什么方法来评估它们?在这里,我们建议使用纠缠和非马尔可夫度量作为近似方法与精确结果偏差的基准。我们采用两种常用的扰动,但非马尔可夫近似的光合二聚体模型,并比较其结果与数值精确的运动方程(HEOM)。这使我们能够探索纠缠和非马尔可夫度量,以揭示近似如何高估或低估记忆效应和量子相干性。此外,我们表明,近似和精确的结果表明,非Markonivity可以,反直觉,随着温度的增加,并与环境的耦合。
2015-03-09 quant-ph
Noninvertibility and non-Markovianity of quantum dynamical maps
本文识别量子动力学映射的两类非可逆性,研究混合非可逆泡利映射产生可逆映射的比例,并探讨参数化映射族存在半群极限的判据。
2023-10-14 quant-ph
Non-Markovianity in a non-thermal bath
研究了开放量子系统与非热浴相互作用的动力学。这里,“非热”意味着浴模式不需要具有相同的温度,但是它们具有有效的温度分布。我们发现,当一个量子系统与远离热平衡的非热浴相互作用时,即使它们的耦合强度很弱,也不再适合使用任何粗粒度的马尔可夫描述。特别是当量子系统中存在强干涉强度的相干跃迁时,马尔可夫主方程会带来严重的负几率问题。在我们考虑适当的非马尔可夫修正后,这个问题可以自然解决。
2016-04-11 quant-ph
Concepts of quantum non-Markovianity: a hierarchy
马尔可夫近似是描述开放量子系统动力学的一种广泛采用的方法。虽然它通常被认为是一个受经典马尔可夫性启发的概念,但量子马尔可夫性一词在文献中的使用并不一致,而且经常不严格。在这份报告中,我们比较了经典随机过程和量子随机过程(如在OQS中出现)的描述,并表明存在固有的差异,导致表征量子非马尔可夫性的非平凡问题。而不是提出一个单一的定义,量子马尔可夫,我们研究了主机的马尔可夫相关的概念,在量子制度。其中一些概念在量子理论中早已有之,如量子白噪声、因式分解近似、整除性、Lindblad主方程等。其他的是在本报告中首次提出的,包括我们称之为过去-未来独立性,无(量子)信息回流和可组合性。所有这些概念都是在一个统一的框架下定义的,这使得我们能够严格地在它们之间建立层次关系。通过各种例子,我们认为,目前文献中最常用的量子马尔可夫性的定义并没有完全捕捉到OQS的无记忆特性。事实上,量子非马尔可夫性是高度依赖于上下文的。本报告中的结果总结为一个层次图,使量子非马尔可夫性的性质变得清晰。
2018-07-06 quant-ph
Synchronization and Non-Markovianity in open quantum systems
失谐系统可以自发地实现同步动力学,并在不同的局域和全局耗散状态下显示出鲁棒的量子关联。在马尔可夫极限之外,来自环境的信息回流成为一种关键机制,其与自发同步的相互作用是未知的。考虑两个耦合量子比特的模型,其中一个与耗散环境相互作用,我们表明,非马尔可夫性是非常有害的同步的出现,因为后者可以延迟和阻碍,因为存在的信息回流。得到的结果考虑主方程的方法和碰撞模型的基础上重复的相互作用,这是一个非常通用的工具来定制所需的环境。
2021-04-22 quant-ph
Gaussian interferometric power as a measure of continuous variable non-Markovianity
我们调查的非马尔可夫连续变量高斯量子信道通过一个操作的量化器的演变,即高斯干涉功率,它捕获的最小精度,可以实现使用二分高斯探针在黑箱相位估计设置,其中的相移发生器是\emph{a priori}未知。我们观察到,在局部高斯量子信道的作用下的高斯干涉功率的单调性的辅助臂的二分探针是一个自然的马尔可夫动力学指标,因此,其故障的特定地图可以用来构建一个证人和一个有效的量词的非马尔可夫。在我们的工作中,我们考虑两个范例高斯模型,阻尼主方程和量子布朗运动,并确定解析和数值的参数制度,引起非马尔可夫动力学。然后,我们量化的高斯干涉功率的信道的非马尔可夫性的程度,特别是显示,即使nonentangled探针可以是有用的见证非马尔可夫性。这在二分连续变量开放系统的动力学和它们的光学干涉测量潜力之间建立了一个有趣的联系。所得结果是对近年来连续变量系统非马氏性刻画研究的重要补充。
2015-11-30 quant-ph
Eternal non-Markovianity is generic for the spin-boson model
自旋玻色子模型描述了一个量子位耦合到玻色子浴在热平衡,并适用于广泛的物理背景。我们证明了两个弱条件的量子比特演化是马尔可夫(减少系统的可分性和可分性)被违反在所有时间t>0,除了零测量的模型参数集。因此,最近发现的“永恒的非马尔可夫性”现象对于自旋玻色子模型是通用的。此外,即使在马尔可夫体系中,也不可能有多于一个严格正的退相干率。主要结果依赖于最近的推导的确切形式的主方程。我们还表明,在文献中的自旋玻色子模型的近似不需要表现出通用的永恒的非马尔可夫性,表明存在相应的固有的“马尔可夫”假设。
2017-07-06 quant-ph
Signature of non-Markovianity in time-resolved energy transfer
我们研究了量子开放系统中时间分辨能量转移过程的非马尔可夫性特征。针对精确可解阻尼Jaynes-Cummings模型和一般自旋玻色子模型等典型系统,在时间局域形式的非马尔可夫主方程框架下,建立了时间分辨能流与非马尔可夫性度量之一的对称对数导数量子费舍尔信息流(SLD-QFI)之间的定量联系.从这些关系中,我们发现在阻尼Jaynes-Cummings模型中,从水库到系统的SLD-QFI回流总是与能量回流相关,因此我们可以直接从能流的动力学中看到非马尔可夫性。在自旋玻色子模型中,该关系建立在行波近似的基础上,根据精确的数值结果进行校准,并在弱耦合状态下被证明是可靠的。我们证明了非马尔可夫性是否保证了能量回流的发生取决于浴谱函数。对于欧姆和亚欧姆情形,我们证明了即使在非马尔可夫状态下,也没有能量回流发生,能量流总是流出系统。而在超欧姆情况下,我们观察到非马尔可夫动力学可以引起能量回流。
2017-01-18 quant-ph
The quantum non-Markovianity for a special class of generalized Weyl channel
针对一类Kraus算符与Weyl对角矩阵成比例的广义Weyl信道,本文借助Choi矩阵、CP可分性、可区分性及HCLA与BLP测度分析并量化其非马尔可夫性。
2025-03-13 quant-ph
Ohmic Reservoir-based non-Markovianity and Quantum Speed Limit Time
研究了耗散Jaynes-Cumming模型中的二能级原子(感兴趣的量子系统)的非马尔可夫性和量子加速比,其中原子嵌入单模腔中,该腔与具有欧姆谱密度的外部库耦合。利用原子激发态的几率和时间局域主方程中的负退相干率,得到了非马尔可夫性的特征。我们还计算了原子演化过程的量子速度极限时间。结果表明,原子-腔场耦合是导致从马尔可夫到非马尔可夫以及从无加速到加速过程突变的主要物理原因,而这种突变的临界值仅取决于欧姆性参数。原子与腔场的耦合以及合适的库参数可以有效地改善动力学过程中的非马尔可夫性,加快原子的演化速度。在一定条件下,随着原子与腔场耦合度的增加,初始的非马尔可夫动力学先转变为马尔可夫动力学,然后再转变为非马尔可夫动力学。最后给出了物理解释。
2020-07-18 quant-ph
Engineering non-Markovianity from defect-phonon interactions
本文通过第一性原理研究一维晶格中双自旋缺陷与声子耦合的开放动力学,推导谱密度与主方程,分析纯退相干下的非马尔可夫性及其度量,揭示谱密度和温度的作用。
2022-11-24 quant-ph
Deterministic quantum master equation for non-Markovian signal processing
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
本文推导了描述一般反馈的确定性主方程,用于建模具有记忆反馈和复杂频率依赖性的系统。
2026-07-22 quant-ph
Quantifying non-Markovianity for a chromophore-qubit pair in a super-Ohmic bath
基于非马尔可夫无时间卷积极化子主方程,研究了超欧姆浴中生色团量子比特的量子动力学行为。利用基于动力学不动点的非马尔可夫性测度,研究了环境温度和耦合强度对超欧姆浴中生色团非马尔可夫行为的影响.据发现,温度的增加导致从环境到发色团的回流信息减少,因此,抑制非马尔可夫性。在弱耦合区,耦合强度的增加会增强非马尔可夫性,而在强耦合区,这种效应正好相反。
2014-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical signatures of non-Markovianity in a dissipative-driven qubit
本文研究了耗散玻色子环境中周期性驱动量子比特的非马尔可夫动力学特征,通过数值精确的HEOM方法量化了多种非马尔可夫指标,发现外部驱动可增强非马尔可夫效应并抵消各态历经弛豫,在弱耦合下观察到永恒非马尔可夫性现象。
2024-04-29 quant-ph
Open system quantum dynamics with correlated initial states, not completely positive maps and non-Markovianity
动力学A和B映射被Sudarshan及其同事广泛用于研究量子系统的开放系统演化。本文引入了A-映射的一个标准结构。它表明,这个典型的A-映射使我们能够调查,如果动力学是完全正(CP)或非完全正(NCP)在一个优雅的方式,因此,它包含了开放系统动力学的基本结果。在开放系统演化中识别记忆效应越来越重要,在这里,提出了一个非马尔可夫性的标准,基于相对熵的动力学状态。动力学系统的相对熵差作为最近提出的保真度差准则的补充表征-尽管没有直接关系。利用非马尔可夫性的相对熵差和保真度差检验,研究了三个典型的量子比特开放系统演化的例子,这些量子比特最初与另一个量子比特(环境)处于关联态,并在特定的幺正动力学(对应于NCP动力学映射)下共同演化.两个量子比特初始状态被选择为(i)纯纠缠态,(ii)Werner态,其根据实参数将量子比特的纠缠态和可分离态都简化,以及(3)可分离混合态。相对熵和保真度准则都很好地展示了非马尔可夫性在所有三个例子中的表现。
2011-01-28 quant-ph
Density matrices in quantum field theory: Non-Markovianity, path integrals and master equations
本文基于热场动力学与Schwinger-Keldysh形式,推导封闭和开放标量量子场论中密度矩阵元的路径积分表达式,证明封闭系统动力学映射可分而开放系统不可分,并由此得到不含人为时间积分的量子主方程。
2025-03-11 hep-ph hep-th quant-ph
Dynamics and control of a qubit in spin environment: an exact master equation study
我们提出了一个精确的主方程的中心自旋$1/2$系统耦合到一个自旋$1/2$浴的超精细相互作用,这提供了一个统一的形式为自由演化和控制动力学的中心自旋。该方程使我们能够研究各种程度的非马尔可夫动力学过程的可控性。我们研究了在不同浴槽光谱和体系-浴槽耦合强度下,Overhauser效应对中心自旋退相干动力学的影响。在固态量子信息处理中,采用非微扰泄漏消除方法来抑制退相干。
2016-01-26 quant-ph
On the Assumption of Initial Factorization in the Master Equation for Weakly Coupled Systems II: Solvable Models
我们分析了一些可解模型的量子力学系统与水库的相互作用时,初始状态是不因式分解。我们应用Nakajima-Zwanzig的投影方法,通过选择一个参考状态的水库赋予的混合属性。在范霍夫极限中,动力学用主方程来描述。我们观察到,马尔可夫性成为一个有效的近似的时间尺度,既依赖于相互作用的形状因子和可测量的水库的可观的。
2006-08-17 quant-ph
Non-Markovianity in the time evolution of open quantum systems assessed by means of quantum state distance
本文通过构造开放XX链的密度矩阵并修改量子态距离度量以适用于迹衰减情形,定量评估了不同非马尔可夫谱密度下的非马尔可夫性,揭示了量子比特相互作用与非马尔可夫阻尼的微妙关系及平方洛伦兹库对耗散的显著减慢效应。
2023-05-02 quant-ph
Controlling the non-Markovianity of quantum Brownian motion
Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院);NEST and Istituto Nanoscienze-CNR(NEST与意大利国家研究委员会纳米科学研究所)
通过调制相互作用通道的相对权重,控制量子布朗运动的非马尔可夫性,并实现从非马尔可夫到马尔可夫动力学的转变,为环境工程提供平台。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal Constraints on Relaxation Times for d-level GKLS master equations
1976年,Gorini,Kossakowski,Sudarshan和Lindblad独立地发现了开放量子马尔可夫动力学的主方程的一般形式。为了纪念所有的作者,这个方程现在被称为GKLS主方程。在本文中,我们显示了普遍的约束松弛时间有效的任何d-水平GKLS主方程,这是一个推广的著名的约束2-水平系统。具体来说,我们表明,任何松弛率,逆松弛时间,是不大于一半的总和的所有松弛率。由于弛豫时间在实验中是可测量的,我们的约束条件提供了一个直接的实验测试的有效性的GKLS主方程,从而为条件的完全积极性和Markovianity。
2020-11-23 quant-ph
Smoking-gun signatures of non-Markovianity of a superconducting qubit
本文研究了超导transmon量子比特闲置演化的时间相关噪声,利用量子电路理论构建了时间局域主方程,揭示了相干性周期性恢复和额外频率等非马尔可夫特征。
2023-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Fisher Information Flow in Non-Markovian Processes of Open Systems
我们提出用量子费舍尔信息来刻画开放量子系统的信息流。这种信息论方法提供了一个定量的措施,统计区分马尔可夫和非马尔可夫过程。揭示了开放系统量子动力学中QFI流与非马尔可夫性之间的基本关系。对于一类时间局域主方程,精确解析解表明,非马尔可夫性是由不同非马尔可夫信道中的附加信息子流所表征的。
2010-10-09 quant-ph
Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Measuring Memory Retention through Ergotropy
本文定义并分析具有唯一不动点的量子遍历信道,利用 ergotropy 回流指示非马尔可夫记忆效应,并揭示其在开放量子系统热力学与量子电池中的意义。
2025-03-15 quant-ph
Control of memory effects in a spin-boson system by periodic driving
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所,米兰分部);University of Freiburg(弗赖堡大学)
通过周期驱动控制旋子系统中的非马尔可夫性,利用傅里叶理论解释非马尔可夫性度量的峰值结构。
2026-02-04 quant-ph
Memory loss is contagious in open quantum systems
本文证明开放量子系统中马尔可夫性可通过有损耗系统从一个浴“传染”到另一个浴,并提出一种结合非厄米哈密顿量与主方程的 Bloch-Redfield 启发方法,以更低计算成本描述有损耗系统与非马尔可夫浴的相互作用。
2024-08-01 quant-ph
Qubit Dynamics beyond Lindblad: Non-Markovianity versus Rotating Wave Approximation
针对传统Lindblad主方程的两大近似假设的违背问题,对比三种精度递增的约化密度矩阵模拟方法,结合Ramsey实验方案分析非马尔可夫性与旋转波近似对量子比特弛豫退相干的影响,为实验与数值方法设计提供参考。
2024-01-31 quant-ph
Non-Markovian dephasing and depolarizing channels
我们介绍了一种方法来构建非马尔可夫变体的完全正(CP)动力学映射,特别是量子位泡利通道。我们用映射的CP可分性的分解来识别非马尔可夫性,即,出现不完全阳性(NCP)中间图。特别是,我们考虑的情况下,非马尔可夫退相详细。中间映射的Choi矩阵的本征值在对应于对应主方程的正则退相干率中的奇点的点处交叉,从而对应于映射的瞬时不可逆性。此后,比率变为负值,表明非马尔可夫性。我们通过两种方法来量化非马尔可夫性,一种是基于CP整除性(Hall等人,PRA 89,042120,2014),其不需要优化但需要归一化来处理奇异性,以及另一种基于可重构性的方法(Breuer等人PRL 103,210401,2009),其需要优化但对奇异性不敏感。
2018-09-11 quant-ph
Non-Markovianity in a dressed qubit with local dephasing
National Institute of Technology, Srinagar(斯利那加国家技术学院);University of Kashmir(克什米尔大学)
研究了无自旋费米子 hopping 实现的 dressed qubit 在不同浴谱和耦合强度下的非马尔可夫性行为。
2026-02-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum SWITCH-induced non-Markovianity is not entirely quantum
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Indian Institute of Technology Goa(印度果阿理工学院)
本研究通过分析离散时间演化和开放量子系统动力学映射两个场景,证明量子SWITCH产生的记忆效应并非真正量子非马尔可夫性,需重新审视不定因果序框架的量子优势来源。
2026-08-06 quant-ph
Simple master equations for describing driven systems subject to classical non-Markovian noise
提出基于广义累积展开的方法推导受经典非马尔可夫噪声驱动的量子系统的时间局域主方程,发现负退相干率和哈密顿重整化等特征,并在 Rabi 量子比特案例中验证了其比唯象主方程更准确。
2023-04-02 quant-ph
Floquet time-convolutionless master equation for non-Markovian driven quantum systems
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所,米兰分部);University of Freiburg(弗赖堡大学)
研究由外部时间周期力驱动的开放量子系统动力学,结合弗洛凯理论与无时间卷积投影算子技术推导出主方程,以驱动自旋 - 玻色子系统为例证明其能描述强非马尔可夫效应,揭示了记忆效应中基于迹距离的非马尔可夫性度量峰值与准能量交叉的关系。
2026-07-28 quant-ph
Probing Qubit Noise with a Channel-Resolved Post-Markovian Master Equation
University of Southern California(南加州大学);Quantum Elements, Inc.(量子元素公司)
开发通道分辨后马尔可夫主方程模型,通过IBM量子处理器上的空闲演化层析成像识别非马尔可夫性特征,并推导出含局部耗散的 spectator-ZZ 模型,重建横向记忆核。
2026-06-26 physics.comp-ph quant-ph
Non-Markovian master equations from piecewise dynamics
构造了一类开放量子系统的完全正的保迹非马尔可夫动力学映射。这些映射产生于分段动力学,其特征在于由跳跃中断的连续时间演化,在时间上随机分布并由量子信道描述。开放系统的状态服从一个封闭的演化方程,给出了一个主方程与记忆核和非齐次项。通过研究两个不同初始系统状态随时间变化的可区分性行为,明确评估了所获得动力学的非马尔可夫性。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Non-Markovianity and negative entropy production rates
熵产生在非平衡态热力学中起着重要的作用,它可以量化开放系统的不可逆性。它的积极性,可以确保为广泛的一类设置,但熵产生率有时可以成为负的。这通常被视为非马尔可夫动力学的指标。我们通过展示在哪些条件下负熵产生率意味着非马尔可夫动力学以及何时不意味着非马尔可夫动力学来精确地建立这种联系。这是建立在一个统一的语言中的两个设置:(i)从一个粗粒度的描述与一个单一的热浴由马尔可夫主方程描述的系统所产生的动力学和(ii)经典的哈密顿动力学的驱动系统,这是任意强烈耦合到一个单一的热浴。后一结果的量子版本不成立,尽管事实上,综合热力学描述是正式等同于经典的情况下。非马尔可夫动力系统的瞬时定态是本文研究的重要内容。我们的主要贡献是提供了一个一致的理论框架来研究有限时间热力学的一大类动力学与其非马尔可夫性的精确链接。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian dynamics of the electronic subsystem in a laser-driven molecule: Characterization and connections with electronic-vibrational entanglement and electronic coherence
激光驱动分子中电子子系统的非马尔可夫量子演化的特征是在电子主方程的正则形式中出现负的退相干率。对于在2 × Nv的二分希尔伯特空间H = Hel × Hvib中描述的受驱动分子系统,我们导出了电子主方程的正则形式,推导出了非马尔可夫性的正则测度和可达态的Bloch体积.我们发现,退相干率之一总是负的,占固有的非马尔可夫性质的电子演化的振动环境。如果电子态g、e之间存在耦合,使得电子布居的演化服从d(PgPe)/dt> 0,则出现增强的非马尔可夫行为,其特征在于两个负的退相干率。分析了电子演化的非马尔可夫性与电子振动纠缠和电子相干的时间行为的关系,发现非马尔可夫行为的增强伴随着纠缠的增加.以Cs2分子中两个电子态的激光脉冲耦合为例,分析了不同强度激光脉冲作用下的非马尔可夫动力学,发现激光脉冲强度越弱,激发的非马尔可夫动力学越强.我们发现,在一个时间间隔内的电子振动纠缠的增加是相关的增长的总量的非Markovianity计算在同一时间间隔内使用典型的措施和连接的布洛赫体积的增加。在脉冲之后,非马尔可夫行为与电子相干性相关,使得电子势中的振动运动减少了核重叠,隐含地增加了纠缠的线性熵,给动力学带来了记忆特性。
2018-11-20 physics.atm-clus quant-ph
Expansion of time-convolutionless non-Markovian quantum master equations: A case study using the Fano-Anderson model
Institute of Physics, University of Freiburg(弗赖堡大学物理研究所);EUCOR Centre for Quantum Science and Quantum Computing, University of Freiburg(弗赖堡大学EUCOR量子科学与量子计算中心)
本文通过Fano-Anderson模型探讨了时间无关投影算子技术的性能,分析了主方程展开在暂态和稳态行为中的表现,并讨论了TCL方法在开放量子系统中的优劣。
2026-04-23 quant-ph
Canonically consistent quantum master equation for proton-transfer reactions
University of Potsdam(波茨坦大学);University of Exeter(埃克塞特大学)
本文基于CCQME方法研究TAA分子内质子转移,对比HEOM和Redfield理论,揭示Redfield在强耦合下偏离HEOM,而CCQME保持一致性。
2026-07-17 quant-ph
Is Exact Markovianity Fundamental Once Time Is Relational?
National Institute of Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Department of Physics, University of Stellenbosch(斯泰伦博斯大学物理系)
通过有限分辨率量子钟的关系性表述,推导出相对论开放量子动力学,证明精确马尔可夫演化是有效的而非基本的。
2026-06-07 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum master equation from the eigenstate thermalization hypothesis
该研究基于本征态热化假设推导了弱耦合混沌纯态浴系统的量子主方程,揭示马尔可夫性与局域细致平衡的产生机制,经数值验证并对比可积浴差异,拓展了开放量子系统理论的适用范围。
2025-09-02 cond-mat.stat-mech quant-ph