Heat fluctuations in Ising models coupled with two different heat baths
采用蒙特卡罗模拟模拟了两种不同温度下恒温器与伊辛模型耦合的热浴，研究了恒温器与恒温器之间的热交换在时间上的涨落关系$τ$。不同的动力学（单-自旋-翻转或自旋-交换川崎动力学），过渡率（Glauber或大都市），和耦合系统和恒温器之间已被认为是。在每一种情况下的波动关系验证在大$τ$限制，无论是在无序和低温阶段。有限的$τ$修正服从标度行为。
2008-07-02 cond-mat.stat-mech
Green's functions perspective on nonequilibrium thermodynamics of open quantum systems strongly coupled to baths
我们给出了非平衡格林函数（NEGF）的观点，热力学公式的开放量子系统强烈耦合到浴。散射的方法意味着热力学考虑的一个超级系统（系统加浴）弱耦合到外部超级浴相比，考虑热力学的一个系统强耦合到它的浴。我们分析这两种方法从NEGF的角度来看，并认为后者产生的热力学配方与动力学（量子输运）描述一致的可能性。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Relaxation of the Ising spin system coupled to a bosonic bath and the time dependent mean field equation
伊辛模型没有严格定义的动力学，只有一个谱。有不同的方法来装备它的时间依赖性，例如Glauber或Kawasaki动力学，这两者都是随机的，但这意味着有一个主方程也可以描述它们的动力学。我们提出了一个Gluber型的主方程来自Redfield方程，自旋系统耦合到玻色子浴。我们导出了描述自旋系统在有限温度下弛豫的含时平均场方程。使用全连接，均匀伊辛模型的弛豫时间将被研究，和周围的临界温度的临界行为。主方程表示有限尺寸效应，平均场方程表示热力学极限.
2021-09-06 cond-mat.stat-mech
Quantum Langevin dynamics and the long-time behaviour of two charged coupled oscillators in a common heat bath
本文基于量子朗之万动力学研究公共热浴中两个带电耦合谐振子的长时间相关函数，揭示零温幂律衰减、质量差异及磁场回旋频率的作用。
2024-06-12 cond-mat.stat-mech
Responses to applied forces and the Jarzynski equality in classical oscillator systems coupled to finite baths: An exactly solvable non-dissipative non-ergodic model
利用精确可解的经典Caldeira-Leggett（CL）模型研究了小开振子系统对外力的响应，其中谐振子（系统）与具有相同频率（$ω_n=ω_o$对$n=1$对$N$）的有限$N$体振子（浴）耦合.我们导出了系统在非平衡态下的位置、动量和能量以及外力所作功的精确表达式。详细研究了初始平衡态上物理量正则平均的解析方法，该方法比小系统模拟中常用的数值平均方法优越得多。计算得到的与有限熔池强耦合系统的能量是波动的但无耗散的。它已被证明，Jarzynski等式（JE）是有效的非耗散，非遍历开放的振子系统，无论施加的斜坡力的速率。
2011-06-28 cond-mat.stat-mech
Quantum Langevin equation of a charged oscillator in a magnetic field and coupled to a heat bath through momentum variables
得到了在均匀外磁场作用下，带电量子粒子在简谐势中运动并通过动量变量与量子热浴线性耦合的量子朗之万方程.浴缸被建模为一个独立的量子谐振子的集合。QLE包括一个不依赖于磁场的随机力和一个量子广义经典洛伦兹力。这些功能也存在于QLE的粒子浴耦合通过坐标变量的情况下。然而，也观察到显著差异。例如，QLE中的平均力由明确取决于磁场的记忆函数表征。随机力具有不同于坐标-坐标耦合情况下的相关性和换位子的修正形式。此外，耦合常数除了出现在随机力和平均力中外，还重整化了QLE中的惯性项和调和势项。
2011-10-24 cond-mat.stat-mech
A Strongly Coupled Open System with Non-linear Bath: Fluctuation-Dissipation and Langevin Dynamics
几十年来，对双线性耦合到谐振子池的一般探针系统（用质量$M$表示）的朗之万动力学和涨落耗散关系（FDR）的研究一直是随机过程微观理论的标准范式。我们在本文中探讨的问题是，有多远的经典FDR的结构是强大的，当一个取代的谐波浴的非谐波之一，在强系统浴耦合的限制？这样的图片携带的探针系统的签名在零阶通过一个非本地的时间内核。我们观察到，两次噪声相关性举行了丰富的结构，通常的FDR出现只有在领导秩序的扰动。超过这个顺序，多个时间尺度和对温度的非平凡依赖开始显现。这些新的方面共同打破了噪声相关性的时间平移不变性。其他几个有趣的功能出现，我们讨论他们有条不紊地通过严格的计算秩序秩序的扰动。这种形式化的推导以及非线性的具体例子可以很容易地应用于属于系统水库理论范围内的大量过程和统计观测。
2017-10-29 cond-mat.stat-mech
Gyroscopic Classical and Quantum Oscillators interacting with Heat Baths
我们分析了在经典和量子情况下，与有限维和无限维热浴相互作用的陀螺振荡器的稳定性。我们考虑一个有限陀螺振子模型的粒子在磁场和检查的稳定性之前和之后耦合到一个热浴。结果表明，如果振荡器是陀螺稳定的，耦合到一个足够大的热浴诱导不稳定性。这些想法在量子背景下的意义进行了讨论。该模型将Ford，Lewis和O'Connell的振子和场的精确对角化分析扩展到陀螺仪设置。
2001-08-23 cond-mat.stat-mech
Normal transport properties for a classical particle coupled to a non-Ohmic bath
本文研究了外场F驱动下的无约束经典粒子系综在单色爱因斯坦振子热阵列中的哈密顿运动。系统不能维持稳定状态，因为振子不能有效地吸收高速粒子的能量。尽管如此，我们表明，该系统在所有的正温度下有一个明确的低场流动性在宏观时间尺度的顺序exp（-c/F）。迁移率在低场下与F无关，通过爱因斯坦关系与零场扩散常数D有关。因此，即使镀液明显具有离散的频谱（它仅仅是单色的）并且因此是高度非欧姆的，该系统也表现出正常的传输。这些特征通常与反常的输运性质有关。
2008-02-05 cond-mat.stat-mech
Dissipative systems fractionally coupled to a bath
本文通过 Weyl 分数导数将浴与系统耦合，推广了 Caldeira-Leggett 模型并推导出 Weyl 分数 Langevin 方程，无需设定非欧姆宏观谱函数即可描述多种短时和长时的反常扩散现象。
2023-07-20 cond-mat.stat-mech
Classical and quantum harmonic mean-field models coupled intensively and extensively with external baths
我们研究了与两个热库相互作用的完全耦合的$N$量子谐振子网络的非平衡稳态。考虑到耦合的长程性质，我们考虑两种设置：一种是耦合到浴中的粒子数量是固定的（密集耦合），另一种是与$N$的大小成比例的（广泛耦合）。在这两种情况下，我们计算分析的热通量和动力学温度分布使用非平衡格林函数的方法，无论是在经典和量子制度。在大的$N$极限下，我们推导出这两个量作为$N$和浴间温差的函数的渐近表达式。我们讨论了一个独特的功能的模型，即体积温度消失在热力学极限，由于解耦的动力学系统的内部部分从浴。与通常的情况不同，这意味着稳态依赖于粒子的初始状态。我们还表明，量子效应是相关的，只有低于一个特征温度，消失为$1/N$。在量子低温区，能通量与热传导的普适量子成比例。
2022-04-12 cond-mat.stat-mech
Stochastic Differential Equation for a System Coupled to a Thermostatic Bath via an Arbitrary Interaction Hamiltonian
本文提出一种适用于任意相互作用哈密顿量的开放系统随机微分方程普适公式，将相互作用信息编码为平均力和位置依赖阻尼系数，并揭示了传统朗之万方程在平移不变性与热浴粒子不相交可分性两个条件下仍可恢复，从而解释了实验普遍符合朗之万描述的原因。
2023-09-27 cond-mat.stat-mech
Localized systems coupled to small baths: from A$_{nderson}$ to Z$_{eno}$
我们调查会发生什么，如果一个安德森本地化系统耦合到一个小浴，与离散谱，当系统和浴之间的耦合是特别选择，以便永远不会本地化浴。我们发现，在系统中的局域化的浴的效果是一个非单调函数的系统和浴之间的耦合。在弱耦合时，浴通过允许系统从浴中“借用”能量来促进传输。但在一定的耦合以上的浴产生本地化，由于正交性的灾难，由此浴'打扮'的系统，因此抑制跳跃矩阵元素。我们称这最后一种机制为“Zeno局域化”机制，因为这种机制的物理学类似于量子Zeno效应，其中对粒子位置的频繁测量会阻碍其运动。我们证实了我们的结果，数值精确对角化。
2015-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Transient State Work Fluctuation Theorem for a Driven Classical System
本文导出了与谐振热浴线性耦合的经典谐振子的非平衡瞬态功涨落定理和Jarzynski等式。与水浴的耦合使得动力学不仅是耗散的，而且一般是非马尔可夫的。由于我们不假设任何关于谐波浴的光谱性质的推导不仅限于马尔可夫浴，而是更普遍的，对于非马尔可夫浴。
2008-02-03 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of a finite quantum system coupled to a heat bath
我们考虑的情况下，一个$N$能级系统（NLS）耦合到一个热浴不一定热化。对于这种情况下，我们推导出一般Jarzinski型方程，并得出结论，热和熵是从热浴流到冷NLS，反之亦然，从热NLS到冷浴。熵的增加和热传递除以适当的温度之间的克劳修斯关系假定为两个不等式的形式，这两个不等式在文献中已经被考虑过。我们的方法说明了一个分析的例子。
2021-04-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of Ising models coupled microscopically to bath systems
基于Robertson理论，研究了一般Ising系统与浴槽系统的微观耦合非线性动力学，得到了两种相互补充的方法。在主方程的方法显微镜下成立的过渡率，本质上不同于通常的物候率。第二种方法导致耦合的局部磁化和交换能量的运动方程。简单的例子进行了讨论，并将一般结果应用到谢灵顿-柯克帕特里克自旋玻璃模型。
2003-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistical properties of the energy exchanged between two heat baths coupled by thermal fluctuations
我们从实验和理论两方面研究了两个电导体之间交换的能量的统计特性，保持在不同的温度由两个不同的热库，并耦合的电热噪声。这样一个系统由两个保持在不同温度并由弹性力耦合的布朗粒子相同的方程所支配。我们测量两个水库之间的热量流动，所做的热力学工作的一部分系统的其他，我们表明，这些数量表现出长时间的波动定理。此外，我们评估的波动熵，它满足一个守恒定律。这些实验结果与理论分析是完全一致的。我们的结果提供了更多的洞察著名的费曼棘轮的能量转移广泛研究的理论，但从来没有在实验中。
2013-11-17 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of a finite quantum system coupled to two heat baths
我们考虑一种情况，其中$N$级系统（NLS）连续耦合到两个具有不同温度的热浴，而不一定被热化并接近稳态。对于这种情况，我们应用一个一般的Jarzinski型方程，并得出结论，热和熵是从热浴流到冷浴。熵的增加和热的传递除以适当的温度之间的克劳修斯关系假定为两个不等式的形式。我们的方法说明了一个分析的例子。对于线性区域，i.~例如，对于两个热浴之间的小温差，我们推导出热传导系数的表达式。
2021-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
General theory of many body localized systems coupled to baths
我们考虑当一个多体局域系统耦合到一个热浴时会发生什么。与以前的作品不同，我们不限制自己的限制，浴缸是大的，有效的马尔可夫，也不限制在浴缸上的反作用是可以忽略不计的。我们确定的限制，浴的效果可以被捕获的经典噪声，和限制，它不能。我们还确定了限制，其中浴离域系统，以及限制，其中系统本地化浴。使用一般的参数和量纲分析，我们约束的耦合系统和浴的整体相图。我们的分析结合了所有以前讨论过的制度，也揭示了一个新的内在量子制度，迄今尚未讨论。我们讨论浴本身附近的本地化过渡，或强烈无序，但保护本地化的对称性或拓扑结构。我们还讨论了系统和浴具有不同维度的情况（“边界MBL”和“边界浴”的情况）。
2016-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
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
Thermodynamics of trajectories of a quantum harmonic oscillator coupled to $N$ baths
我们进行一个彻底的分析的轨道的热力学量子谐振子耦合到$N$耗散浴通过使用一种新的方法来大偏差理论的启发相空间量子光学。作为一个说明性的例子，我们研究的谐振子耦合到两个热浴的原型情况下，允许与类似的经典结果进行比较。在低温极限，我们发现一个显着的量子抑制系统和每个浴之间交换的工作速率。我们进一步表明，所提出的方法是如何能够给出分析结果，即使是驱动谐振子的情况下。在此基础上，我们分析了激光冷却对囚禁离子或光机系统运动的影响，说明了驱动力如何可控地改变发射统计。
2014-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy and information flow in quantum systems strongly coupled to baths
将约化密度矩阵的冯·诺依曼表达式看作是与浴强耦合系统的热力学熵，利用非平衡格林函数（NEGF）技术推导出浴和能量解析的熵、熵产生和信息流的表达式。考虑是一致的动态（量子传输）的描述和表达式减少到预期的形式在弱耦合或稳态的限制情况下。仅用系统自由度表示的流动便于模拟开放非平衡量子系统的热力学特性。我们利用标准NEGF的推导在非相互作用系统，哈伯德NEGF用于相互作用系统。理论推导与通用结模型内的数值模拟说明。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Entanglement dynamics of coupled quantum oscillators in independent nonMarkovian baths
这项工作致力于更好地理解如何在一个开放量子系统的纠缠，在这里表示为两个耦合的布朗振荡器，是由一个非马尔可夫环境（与记忆），在这里表示为两个独立的浴缸，每个振荡器分别相互作用。我们考虑两种设置，一个“对称”的配置，其中两个振荡器和他们的浴的参数是相同的，和一个“不对称”的配置，其中它们是不同的，特别是，一个“混合”的配置，其中两个耦合振荡器之一与一个nonMarkovian浴和其他与一个Markovian浴相互作用。我们提出了两组问题：Q1）哪种时间制度对系统的纠缠最有利？我们从详细的数值研究中得到的答案表明，A1）对于一对初始纠缠的振子，我们看到，在中间时间范围内，纠缠的持续时间与记忆时间成正比，并且它持续的时间是弛豫时间的一小部分，但是在动力学达到稳态的后期，部分转置协方差矩阵的辛特征值几乎不受益于浴非马尔可夫性。对于第二组问题：Q2）一个非马尔可夫浴的记忆可以传递给另一个马尔可夫浴吗？如果是这样，这种记忆转移是否有助于维持系统的纠缠动力学？我们对非对称混合构型的数值研究表明：A2）当一个具有短记忆时间的系统与另一个具有长记忆时间的系统耦合时，它可以获得改善，但代价是后者。纠缠的持续性取决于最容易脱离纠缠的一方。
2022-11-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Absence of thermalization for systems with long-range interactions coupled to a thermal bath
我们研究了一个小的远程相互作用系统的动力学，在一个大的远程热浴接触。我们的分析揭示了存在显着的异常，在浴和系统之间的能量通量。特别是，我们发现，该系统的演变是不受浴的动力学温度，而不是发生了什么短程碰撞系统。因此，当系统的初始温度大于浴温时，系统也可能变得更热。这一观察是定量解释的框架内的无碰撞弗拉索夫描述的玩具模型与远程相互作用，并证明是有效的，只要弗拉索夫图片适用，从宇宙学到等离子体物理。
2016-12-13 cond-mat.stat-mech physics.plasm-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
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
Dynamics of a metastable state nonlinearly coupled to a heat bath driven by an external noise
基于系统-储层模型，系统与热池非线性耦合，热池受外部平稳高斯噪声调制，导出了具有空间相关摩擦和乘性噪声的广义Langevin方程，并构造了相应的Fokker-Planck方程，该方程适用于短关联时间，用空间相关扩散系数研究了中到大阻尼区中亚稳态的逃逸率。通过考虑模型立方势中的动力学，我们对结果进行了数值分析，与理论预测符合得很好。数值计算表明，通过适当调节外部噪声的相关时间，可以提高速率。
2006-12-11 cond-mat.stat-mech physics.chem-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
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
Reduced dynamics of two oscillators collectively coupled to a thermal bath
研究了一对非简并振子与热浴耦合的约化动力学。该模型与三线性玻色子模型有关，在三线性玻色子模型中，闲频模被提升为场。由于非线性耦合，这对振子的马尔可夫主方程允许非高斯平衡态，其中模式根据玻色-爱因斯坦统计分布。这些状态是亚稳态之前的非线性耦合被接管的线性耦合之间的个别振荡器和字段。各模的吉布斯态位于占据无限量子数的子空间中。我们给出了几个态的时间演化来说明系统的行为。
2013-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization of a Lipkin-Meshkov-Glick model coupled to a bosonic bath
我们推导出一个Lindblad主方程，近似的Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）模型弱耦合到玻色子浴的动力学。通过研究伴随主方程下的算子的时间演化，我们证明了，对于大的系统尺寸，这些运营商达到其热平衡期望值的长时间限制，我们计算的速度，在这些值接近。LMG模型的可积性在没有浴的情况下防止热化，我们的工作提供了一个明确的证明，浴确实恢复热化。强加热化在这个否则非热化模型概述了一条途径，对探测非常规的热力学性质预测发生在超冷原子为基础的实现LMG模型。
2019-08-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Open quantum systems coupled to finite baths: A hierarchy of master equations
一个开放量子系统与一个无限大的浴接触，接近平衡，而浴的状态保持不变。如果浴是有限的，开放系统仍然松弛到平衡，但它诱导浴状态的动力学演化。在这项工作中，我们研究了开放量子系统与有限浴接触的动力学。我们得到了一个层次的主方程，包括更多的动态信息的浴，提高其精度。例如，作为最不准确，但最简单的描述的层次，我们得到传统的玻恩马尔可夫长期主方程。值得注意的是，即使浴能量的测量是不完美的，这不仅是更现实的，而且统一的理论描述，我们的框架工程。此外，我们详细讨论了这种形式主义的一个特定的非相互作用的环境中，玻尔兹曼温度和库博-马丁-施温格关系自然出现。最后，我们应用我们的主方程的层次来研究中心自旋模型。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution of the quantized field coupled to a thermal bath: a phase space approach
我们提出了一种替代的方法来描述与有限温度热浴接触的量子化电磁场的模式的演化。我们使用了场密度算符的相干态展开和相空间中的Glauber-Sudarshan $P$函数。该方法使我们能够获得系统的时间演化的$P$ -函数的解析表达式，而不需要解决相应的主方程。
2020-10-20 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
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
Generalized Boltzmann distributions for systems strongly coupled to large finite bath -- a microcanonical approach
概率论表明，作为分数$X_n/Y\to 0$，给定$X_n+Y \in h_δ:=[h, h+δ]$，$X_n$的条件概率具有极限律$f_{X_n}(x)e^{-ψ_n(h_δ)x}$，其中$ψ_n(h_δ) $等于$[\partial \ln P(Y \in y_δ)/\partial y]_{y=h}$加上一个附加项，该附加项由$X_n$和浴$Y$之间的相关性贡献。通过应用此极限定律的两个强耦合的部分，一个系统的兴趣和一个大的，但有限的浴组成的一个孤立的复合系统，我们推导出的广义玻尔兹曼分布律的兴趣的系统的指数形式的重新定义的哈密顿量和校正玻尔兹曼温度，反映了修改由于强系统浴耦合和大，但有限的浴。
2021-08-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Spins coupled to a Spin Bath: From Integrability to Chaos
受电子自旋与周围原子核的超精细相互作用的启发，我们在随机矩阵理论的框架下研究了中心自旋与无相互作用自旋池耦合的系统。随着中心自旋数目的增加，从泊松统计到高斯正交系综的转变可以用广义Brody分布来描述。这些观察结果在施加外部磁场时没有改变。在过渡区，所研究模型的经典对应物具有混合相空间。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of a driven spin coupled to an antiferromagnetic spin bath
我们研究了一个受驱动的中心自旋（量子比特）耦合到反铁磁自旋浴（环境）的拉比振荡行为。研究发现，中心自旋的退相干行为取决于失谐量、驱动强度、量子位-浴耦合以及一个重要因素，该因素与耦合原子的数目、晶格结构和环境温度有关.当失谐量存在时，拉比振荡可能出现崩溃和复苏的行为，而当失谐量为零时，这种行为不会出现。我们研究了中心自旋反转时间演化的加权频率分布，并对这种坍缩和复苏现象给出了合理的解释。我们还从冯诺伊曼熵的角度讨论了量子比特的退相干和指针态。研究发现，在弱系统-环境耦合极限下，量子比特自哈密顿量的本征态以指针态的形式出现。
2011-01-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Numerical Study of Disordered Noninteracting Chains Coupled to a Local Lindblad Bath
本文数值研究边界耦合局部Lindblad浴的非相互作用无序自旋链，发现Lindbladian能隙存在强烈有限尺寸效应并随系统尺寸非单调变化，并讨论其对多体局域化系统的启示。
2024-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Classical limit of master equation for harmonic oscillator coupled to oscillator bath with separable initial conditions
描述耦合到振荡器浴的单个谐振子的约化动力学的维格纳函数的方程由Karrlein和Grabert获得[Phys. Rev. E，第55卷，153（1997）]。结果表明，对于某些特殊的相关初始条件，该方程在经典极限下退化为Adelman [J. Chem Phys.，第64卷，124（1976）]。然而，对于可分离的初始条件的Adelman方程没有恢复。我们解决这个问题表明，可分离的初始条件下，从振荡器浴模型得到的经典朗之万方程是有点不同的Adelman考虑的。我们得到相应的福克-普朗克方程，并表明，它完全匹配的经典极限的方程的Wigner函数从主方程可分离的初始条件。我们还讨论了为什么特殊的相关初始条件对应于Adelman解。
2005-11-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Flight of a heavy particle nonlinearly coupled to a quantum bath
波动和耗散是与“环境”耦合的副产品。“Caldeira-Leggett模型是量子布朗运动的成功范例，它将环境视为线性耦合到系统的谐振子的集合。然而，对称性的考虑可能会禁止线性耦合，例如量子电动力学中的中性粒子。我们认为，非线性耦合可以导致一个根本不同的行为。具体地说，我们考虑一个重粒子二次耦合到量子涨落的浴。在一维中，粒子经历反常扩散，在空间中展开为幂律分布，让人想起莱维飞行。我们建议凝聚态类似物可能会出现类似的效果。
2016-04-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Heat Baths satisfying the eigenstate thermalization hypothesis
提出了一类满足本征态热化假设（ETH）准则的自治量子热浴。我们表明，这样的系统预计将导致热松弛耦合到一个浴局部可观的小得多的量子系统。热化的过程中，检查通过剩余波动的局部可观的浴在其附近的ETH预测的热值。结果表明，这种涨落扰动小量子系统，导致其退相干的热态。作为一个例子，我们研究理论和数值热化的量子位耦合到一个现实的ETH量子热浴。
2015-08-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization in open classical systems with finite heat baths
我们讨论热化的测试粒子图示为一个谐振子和耦合到玻尔兹曼热浴的有限大小和有限带宽的频率的粒子。我们发现，完全热化只发生在测试粒子频率是在一定范围内的浴粒子频率，并为一定范围的测试粒子和浴粒子之间的质量比。这些结果具有影响的经典和量子行为的高频纳米机械谐振器的研究。
2008-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Dynamic linear response of the SK spin glass coupled microscopically to a bath
利用Mori量子统计理论，将自旋浴耦合的哈密顿量视为微扰量，应用马尔可夫近似，导出了一般伊辛模型与热浴弱耦合的动态线性响应理论。动态磁化率和弛豫函数都用静态磁化率和静态内场分布函数表示。对于SK自旋玻璃的特殊情况，这种内部场分布可以与整个温度区域中的TAP方程的解相关。应用这个新的关系和使用修改后的TAP方程的数值解导致有限，但大系统的分布函数和动态线性响应函数的明确结果。一个详细的讨论，其中包括有限尺寸效应。由于导出的Onsager-Casimir系数的温度依赖性的动态磁化率的实部的尖点温度的频率依赖性的移位被发现。
2002-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of quantum systems strongly coupled to a heat bath I. Operator thermodynamic functions and relations
小量子多体系统在低温下与非马尔可夫行为的热浴强耦合的热力学是量子热力学的新挑战，因为传统热力学是建立在与非动力学库弱耦合的大系统上的。量子属性也很重要，如量子相干性、相关性、纠缠和波动。总而言之，人们需要重新检查热力学函数的意义，热力学关系的可行性和热力学定律的有效性。在量子热力学的一种流行方法中，封闭系统，包括感兴趣的系统和它强烈耦合的浴，被假定为始终处于全局热状态。在此基础上提出了三个强耦合热力学理论，即Gelin & Thoss [1]，Seifert [2]和Jarzynski [3]的理论。本文提供了它们的量子公式，Jarzynski的两个不同的表示涵盖了前两者。给出了算符热力学势和热力学关系式。我们提到了与两种表示中的能量和熵有关的问题，在我们的泛函公式中定义量子功的可能方法，以及如何与量子热力学的开放系统非平衡动力学方法联系起来，如[4]所提出的。
2017-10-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Makovian decoherence of a two-level system weakly coupled to a bosonic bath
Bloch-Redfield方程是研究弱耦合量子比特系统演化的常用工具。我们调查的准确性玻恩近似下这个方程。我们发现，高阶项的微扰膨胀包含积累的分歧，使简单的玻恩近似不合适。我们发展了图解法来表示和求解改进的自洽玻恩近似。这种更精确的处理揭示了在Phys.Rev.B71，035318（2005）中发现的主导量子位长时间弛豫的非马尔可夫贡献中的指数时间依赖前因子。同时，相关的失相不受影响，并通过Born-Markov近似描述。
2011-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Structure of Quantum Mean Force Gibbs States for Coupled Harmonic Systems
针对与同温度热库接触的耦合量子谐振子系统，提出精确平均力吉布斯态的路径积分求解方法及非微扰协方差计算法，揭示耦合效应的指数衰减特性并建立超强耦合极限与一般量子系统结果的联系。
2025-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
A necessary condition for the thermalization of a quantum system coupled to a quantum bath
一个系统与一个大的热浴接触，通常会热化。这意味着系统的状态接近平衡态，后者仅取决于浴的宏观特性（例如温度），而不取决于系统的初始状态。上述陈述是平衡统计力学的基石;它的有效性和适用范围是统计力学基础研究的中心问题。在本文中，我们集中在热化的一个方面，即系统的初始状态无关性（ISI）的平衡态。在量子框架下，导出了系统ISI的必要条件。我们使用导出的条件来证明在一个特定的模型中不存在系统ISI。也就是说，我们考虑一个单一的自旋耦合到一个大浴缸，相互作用是一个特定的形式。虽然所考虑的模型是非平凡的，足以表现出退相干和接近平衡，导出的必要条件不满足，因此平衡态依赖于初始状态的自旋。
2010-04-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum theory of dissipation of a harmonic oscillator coupled to a nonequilibrium bath; Wigner-Weisskopf decay and physical spectra
本文将耗散的量子理论推广到系统-水库模型中，其中水库处于非平衡状态。基于对动力学中涉及的时间尺度的系统分离，指出了涨落耗散和爱因斯坦关系的适当推广。我们表明，Wigner-Weisskopf衰减的系统模式的结果在一个速率常数，这取决于非平衡浴的弛豫动态修改。我们还计算了当腔与非平衡浴接触时，具有适当增益的腔模的时间相关谱。
1999-02-15 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Spectral features of a many-body localized system weakly coupled to a heat bath
我们研究多体局域化（MBL）系统，弱耦合到热化环境，专注于本地运营商的光谱功能。我们认为，这些光谱功能进行本地化的签名，甚至远离完美的孤立系的限制。我们发现，在有限的消失耦合浴，MBL系统来在两个品种，与离散或连续的本地光谱。这两种MBL系统表现出“软间隙”在零频率的本地运营商的空间平均谱函数，这作为一个诊断本地化。我们估计耦合到浴加宽这些光谱特征的程度，并发现，只要系统浴耦合比系统的特征能量尺度弱得多的初期本地化的特性生存。由于完美的隔离是不可能的，我们希望本文讨论的想法是相关的多体局域化的所有实验。
2014-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Partial thermalisation of a two-state system coupled to a finite quantum bath
本征态热化假说（ETH）是对热化量子系统中本征能、本征态和局域算符矩阵元的统计描述。我们开发了一个ETH的部分热化系统组成的自旋1/2耦合到一个有限的量子浴的类似ananterior。自旋浴耦合足够弱以至于ETH不适用，但足够强以至于微扰理论失败。我们计算了（i）保真度磁化率的分布，它采取广泛分布的形式，（ii）自旋本征态熵的分布，它采取双峰形式，（iii）自旋观测量的无限时间记忆，（iv）非高斯浴上的局部算子的矩阵元的分布，以及（v）浴的中间熵增强，其在零和$\log 2$的ETH值之间平滑地插值。这种增强是罕见的多体共振的结果，并且渐近大于典型的本征态纠缠熵。我们验证了这些结果的数值和讨论他们的连接到多体局域化过渡。
2021-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Negative Differential Heat Conductivity in a Harmonic Chain Coupled to a Particle Reservoir
Department of Physics and Astronomy, KU Leuven（KU Leuven物理与天文系）
研究揭示谐振链与不同热浴耦合时，负热导性源于热浴性质及耦合结构，而非非线性相互作用，高温度下热流消失。
2026-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum correlations and thermodynamic performances of two-qubit engines with local and collective baths
我们研究的热机的工作物质是由两个耦合的量子比特执行广义奥托循环，通过改变其施加的磁场或它们的相互作用强度在压缩和膨胀冲程。在加热和冷却冲程期间，两个量子位耦合到不一定处于平衡的局部和公共环境。我们发现量子引擎的实例耦合到非平衡的共同环境中表现出非平凡的量子相关性所见证的单调依赖的工作产生的量子不和谐和纠缠。
2018-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
