Correlation quantum beats induced by non-Markovian effect
对于两个独立耦合到其各自结构库(洛伦兹谱)的量子比特,发现了纠缠和不和谐的量子拍,这是局域非马尔可夫环境诱导的关联振荡之间量子干涉的结果。我们还讨论了通过有效抑制自发发射来保持量子关联。
2013-06-05 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a damped driven two-state system
我们研究了一个驱动的两态系统与结构化环境的相互作用。我们引入非马尔可夫主方程统治的系统动力学,我们推导出一般油藏谱的解析解。我们比较了两类储层谱的Bloch向量的非马尔可夫动力学:欧姆和洛伦兹储层。最后,我们得到了在有和没有久期近似的情况下完全正性的解析条件。有趣的是,完整的正性条件有一个透明的物理解释相扩散和弛豫过程的特征时间尺度。
2010-06-14 quant-ph
Continuous-variable entanglement dynamics in Lorentzian environment
研究了双模连续变量量子系统与两个独立结构库相互作用的非马尔可夫纠缠动力学。我们推导出一个解析表达式的纠缠的形成没有执行马尔可夫和长期的近似。我们观察到各种定性的功能,如纠缠突然死亡,动力学的产生,并保护两种类型的洛伦兹谱密度,假设两种模式最初激发的双光束状态。我们的定量分析表明,这些情况下,不同的水库频谱,环境温度和初始纠缠量的这些定性特征显着不同。
2022-02-13 quant-ph
Quantum trajectories under frequent measurements in non-Markovian environment
在这项工作中,我们推广的量子轨道(QT)理论从马尔可夫到非马尔可夫环境。我们用一个带带宽的洛伦兹谱密度函数($Λ$)来模拟非马尔可夫环境,并发现了关于尺度变量$x=Λτ$的关于测量频率($τ^{-1}$)的完美的“标度”性质.我们的结果弥补了现有QT理论和芝诺效应之间的差距,使它们成为两个极端对应的$x\to\infty$和$x\to 0$,分别。这种依赖于$x$的标准改进了单独使用$τ$的想法,并定量地识别了传统QT理论的有效性条件。
2016-11-30 quant-ph
Non-Markovian dynamics of mixed-state geometric phase of dissipative qubits
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度的玻色子库中的二能级原子(量子比特)的几何相位,发现在非马尔可夫动力学中,若采用行波近似(RWA),几何相位在节点处存在$π$ -相位跳跃.然而,用分层运动方程方法给出的不含RWA的精确结果表明,在几何相中不存在这种相跳或节结结构。因此,我们的结果表明,在某些情况下,反旋转项显着贡献的几何相位多模哈密顿量。
2014-12-17 quant-ph
Discord and entanglement in non-Markovian environments at finite temperature
利用无时间卷积主方程方法研究了零温和有限温下两个独立Lorentz库中两原子的不和谐和纠缠的动力学演化.结果表明,当非马尔可夫效应和失谐量同时存在时,由于非马尔可夫库的记忆和反馈效应,即使在非零温度下,通过增加非马尔可夫效应和失谐量,也可以有效地保护不和谐和纠缠.不和谐和纠缠对不同的初始态具有不同的鲁棒性,并且在一定条件下它们的鲁棒性会发生变化。非零温度会加速不和谐和纠缠的衰变,导致纠缠的突然死亡。
2019-05-16 quant-ph
LQG feedback control of a class of linear non-Markovian quantum systems
针对一类线性非马尔可夫量子系统,提出了一种线性二次高斯(LQG)反馈控制策略。针对非马尔可夫开放量子系统的增广马尔可夫模型,基于白化量子滤波器的状态估计,设计了反馈控制律。在这个增广的马尔可夫模型中,辅助系统扮演着环境的内部模式的角色,将白噪声转换为洛伦兹噪声,而主系统由于与辅助系统的直接相互作用而服从非马尔可夫动力学。仿真结果表明,当辅助系统受到热噪声干扰时,采用白化滤波器的LQG控制器在最小化主系统光子数的问题上获得了比采用马尔可夫滤波器的LQG控制器更好的控制性能.
2016-01-04 quant-ph
Geometric quantum discord and non-Markovianity of structured reservoirs
库记忆效应可以导致信息回流和先前丢失的量子关联的重现。我们建立了信息流的方向和几何量子不和谐(GQD)的变化之间的联系,分别测量的轨迹距离,Hellinger距离,和Bures距离的两个量子比特服从玻色子结构水库,并揭示了它们的依赖于一个因子,其导数表示的(非)Markovianity的动力学。通过考虑具有类洛伦兹谱和类欧姆谱的储层,我们进一步证明了由从储层到系统的信息回流引起的非马尔可夫性增强了大多数参数区域中的GQD。这突出了非Markovianity作为保护GQD的资源的潜力。
2015-12-24 quant-ph
Arbitrary length XX spin chains boundary-driven by non-Markovian environments
在这项工作中,我们提供了一个递归的方法计算的波函数的XX自旋链耦合在两端的非马尔可夫水库与任意的谱密度。该方法是基于适当处理的时间相关的薛定谔方程的运动在拉普拉斯空间,并导致封闭形式的解决方案的变换振幅,任意链长以及任意的初始条件下,在单激发子空间。结果的动态以及状态转移性能的系统的各种组合的参数。特别是,详细的定量比较洛伦兹和欧姆水库说明。
2021-11-18 quant-ph
Non-Markovian evolution of a two-level system interacting with a fluctuating classical field via dipole interaction
研究了二能级开放量子系统与经典涨落场通过偶极相互作用的动力学过程中的记忆效应。特别地,我们研究了具有洛伦兹谱的场的信息回流,并揭示了两种工作机制的存在,其中记忆效应由二能级系统的能隙或相互作用能决定。我们的研究结果表明,非马尔可夫随时间的推移而增加,在方差与失相的相互作用,尽管耗散性质的结果,从而表明,相应的记忆效应可能会在实际情况下观察到。
2018-10-07 quant-ph
Coherent single-photon scattering spectra for a giant-atom waveguide-QED system beyond dipole approximation
研究了通过多个连接点或连续耦合区耦合到一维波导中的巨原子的单光子散射谱。利用全量子力学方法,我们得到了单光子散射系数的一般解析表达式,这些表达式在马尔可夫和非马尔可夫状态下都是有效的。总结了非偶极效应对散射谱的影响,非偶极效应主要是由光子在耦合点之间传播时产生的相位累积引起的。我们发现,在马尔可夫极限下,相位衰减是失谐无关的,导致洛伦兹线型的特征在于兰姆位移和有效衰减率。而在非马尔可夫制度,积累的相位成为失谐依赖,从而产生非洛伦兹线形,其特征在于多个侧峰和总传输点。另一个有趣的现象,在非马尔可夫制度是由一个单一的巨原子产生的宽光子带隙。我们进一步将离散耦合点的情况推广到原子通过连续区域耦合到波导的连续极限,并分析了一些典型耦合强度分布的散射谱。
2022-01-13 quant-ph
Non-Markovianity in photosynthetic reaction centers: A noise-induced quantum coherence perspective
在过去十年左右的时间里,尽管与炎热和嘈杂的环境相互作用,但某些类型的细菌和几乎所有种类的植物的光合作用产量几乎都是完美的,这一长期存在的问题已经见证了量子光学的解释。通常在这些解释中,光合作用反应中心被建模为五能级量子热机,其中由于离散状态转换与公共马尔可夫水库的耦合而产生的Fano型干扰负责光合效率的提高。在这项工作中,我们超越了Born-Markov近似在早期的作品中使用,并研究了非马尔可夫环境与洛伦兹光谱密度的光捕获复合物的动力学的影响。
2022-05-03 quant-ph
Non-markovian reservoir profile effects on dynamics of light within a single waveguide
Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学)
本研究探讨了不同储层记忆特征对单波导中光动力学的影响,通过比较三种记忆核模型,揭示了非马尔可夫效应的增强与抑制机制。
2026-01-07 physics.optics quant-ph
Non-Markovian effect on the geometric phase of a dissipative qubit
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度环境中的二能级原子的几何相位。几何相位的非马尔可夫效应进行了探讨解析和数值。在弱耦合的限制下,几何相位的最低阶修正推导出解析和一般情况下的数值计算。研究发现,当谱宽较小时,非马尔可夫动力学对几何相位的影响显著,对几何相位的修正也较大。当谱宽增加时,对几何相位的校正变得可以忽略不计,这表明几何相位对环境白噪声的鲁棒性。该结果对基于几何相位的量子信息处理具有重要意义。
2010-01-20 quant-ph
Quantum metrology in a non-Markovian quantum evolution
研究了在非马尔可夫量子演化背景下的量子精密测量问题。我们研究了耦合到洛伦兹环境的复合量子探针的量子费舍尔信息(QFI)的动力学,对于各种不同的参数。我们能够找到最好的纠缠态,它不是最大纠缠的,但它是进化最快的。这是通过证明QFI和不同的量子速度限制之间的联系来证明的。在同一时间,通过优化控制字段的探针,我们展示了如何积极操纵的总信息流的控制,如在一个给定的最终进化时间,以提高参数估计。最后,在这种控制方案下,QFI,非马尔可夫性和纠缠的动态之间的尖锐的相互作用被揭示在不同的控制方案。
2020-01-24 quant-ph
Collision-model-based approach to non-Markovian quantum dynamics
我们提出了一个理论框架,以解决量子非马尔可夫动力学的基础上的微观碰撞模型(CM),浴由一个大的收集最初不相关的ancillas。与标准的无记忆CM不同,我们通过在下一个系统-辅助相互作用之间引入辅助间碰撞来赋予浴缸记忆。我们的模型在完全马尔可夫动力学和系统与单个辅助系统的连续相互作用之间插值,即,强非马尔可夫过程我们表明,在continuos限制,可以推导出一个一般的主方程,同时保持这些功能是保证描述一个无条件完全积极和保迹动态。我们将我们的理论应用于耗散腔中的原子,得到了一个可以精确求解的洛伦兹谱密度的浴模动力学。预测的演变显示出显着的改善,在接近精确的解决方案,相对于两个著名的内存内核主方程。
2013-04-27 quant-ph
Conditional past-future correlation induced by non-Markovian dephasing reservoirs
记忆效应可以通过有条件的过去-未来相关性来研究,该相关性测量在无记忆马尔可夫制度中有效的有条件的过去-未来独立性的偏离。在量子机制中,该性质导致基于三个连续系统测量过程和后选择的量子非马尔可夫性的操作定义[Budini,Phys. Rev. Lett. 121,240401(2018)]。在这里,我们研究了耦合到不同退相环境中的量子比特系统的条件过去-未来关联。获得了量子自旋浴以及经典波动随机汉密尔顿模型的精确解。记忆效应的发展和Born-Markov或白噪声近似的偏离与测量反向作用有关,该测量反向作用改变了连续测量之间的系统动态。结果表明,即使前一个系统的演化是由一个与时间无关的林德布拉德方程,这种效果可能会发展。当动力学的特征参数变成洛伦兹随机分布变量时,就会出现这种不寻常的非马尔可夫情形。
2019-03-12 quant-ph
Non-Markovian dynamics and quantum interference of open three-level quantum systems
给出了真空洛伦兹环境中耗散三能级V型和$Λ$型原子系统动力学的精确解析解。研究了V型原子系统中两个跃迁之间的量子干涉现象,导出了直观的干涉条件。对于耗散的$Λ$型原子系统,我们证明了类似的量子干涉现象不存在。最后,我们研究了V型原子系统的量子费舍尔信息、量子纠缠和量子相干性的动力学演化。我们发现量子干涉对保护量子纠缠和量子相干性有积极的作用。两种典型的量子相干性度量之间的差异也被证明在所考虑的系统。
2017-12-26 quant-ph
Non-Markovian effects on the steady state properties of a damped harmonic oscillator
本文利用Schwinger-Keldysh形式体系研究非马尔可夫浴中阻尼谐振子的稳态性质,发现浴谱宽度和耗散强度可调控Zeno与anti-Zeno效应的转变。
2025-02-25 cond-mat.other quant-ph
Non-Markovian Quantum Jump Method for Driven-Dissipative Two-Level Systems
School of Physics, Dalian University of Technology(大连理工大学物理学院)
本文提出了一种改进的非马尔可夫量子跃迁方法,用于高效研究驱动耗散双态系统的动态行为,通过减少计算资源消耗并观察到相干与纠缠的复兴效应。
2025-12-16 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
Exact Closed-Form Quantum Correlations of Maximally Entangled Qudit States under Arbitrary Non-Markovian Pure Dephasing
Payame Noor University(帕亚梅诺尔大学)
研究任意维度\(d\)的最大纠缠量子位在非马尔可夫纯退相下的纠缠与量子失协,利用独立玻色子模型精确解,通过托普利兹结构得闭式表达式及最优测量,证明两量随维度增长饱和到与维度无关值,收敛速率\(1/d\),并经多种方法验证。
2026-07-23 quant-ph
On Metric of Quantum States with Lorentzian Signature
本文讨论了用洛仑兹签名描述量子态度规的另一种方法。为此,我们考虑量子态的度规,并利用S3和SU(2)之间的关系进行连续变换。
2003-01-15 quant-ph
Characterization of non-Markovianity with maximal extractable qubit-reservoir entanglement
本文提出基于最大可提取量子比特-库纠缠来量化洛伦兹谱库非马尔可夫效应的方法,并通过超导量子比特与有损谐振器耦合实验验证其有效性。
2024-09-29 quant-ph
Non-Markovian dynamics for an open two-level system without rotating wave approximation: Indivisibility versus backflow of information
利用最近提出的两个测度:信息的不可分割性和信息的回流性,在不采用旋转波近似(RWA)的情况下,研究了二能级系统与零温结构环境相互作用系统动力学的非马尔可夫性.在系统与水库弱耦合的限制下,通过将无时间卷积(TCL)生成元关于耦合强度展开到四阶,导出了系统约化态的时间局域非马尔可夫主方程.在久期近似下,得到了系统动力学的精确解析解,并给出了系统动力学不可分和信息回流的充分必要条件。在更一般的情况下,我们数值研究的情况下,洛伦兹水库的两个措施的性质。研究结果表明了反转项对系统动力学短时间尺度非马尔可夫行为的重要性,进一步揭示了这两种测度之间的关系及其作为非马尔可夫测度的合理性.最后,所考虑的系统的动力学的完全正性进行了讨论。
2012-05-28 quant-ph
Lorentzian Quantum Reality: Postulates and Toy Models
我们在闵可夫斯基空间或其他背景时空中描述了相对论量子理论或量子场论的一个新的实在论版本的假设,并具有适当的渐近性质。我们举例说明它们在玩具模型中的应用。
2018-07-23 quant-ph
Theory of non-Markovian decay of a cascade atom in high-Q cavities and photonic band-gap materials
采用Laplace变换方法,将耦合振幅方程应用于级联结构中的三能级原子的动力学,其中两个跃迁都耦合到一个量子化场模式的结构库中。结果也得到了从主方程通过两种不同的方法,即,涉及伪模或准模。考虑了两种不同类型的储层,即高Q腔和光子带隙系统,其中各自的储层结构函数涉及洛伦兹函数。非共振跃迁包括在模型中。在所有的情况下,原子系统的非马尔可夫行为可以被发现,如振荡衰减的高Q腔的情况下和光子带隙的情况下的人口捕获。在主方程方法中,原子系统被少量的伪模或准模所增强,在准模方法中,这些伪模或准模本身经历马尔可夫弛豫成为连续准模的平坦库。从这些方法的结果被发现是相同的那些从拉普拉斯变换方法,包括双光子激发的水库与两个发射序列。这表明,复杂的非马尔可夫衰变的原子系统到结构化的电磁场水库可以描述的马尔可夫模型的原子系统耦合到一个小数目的伪模或准模。
2006-02-13 quant-ph
Entanglement dynamics of multi-fluxonium-qubits under Non-Markovian TLS noise
College of physics, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学物理学院);Shanxi University(山西大学);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学量子态调控与光场操纵浙江省重点实验室)
本文提出了一种针对非马尔可夫TLS噪声的动态去耦协议,通过优化脉冲位置以提高纠缠门保真度。
2025-12-31 quant-ph
A Solution to the Lorentzian Quantum Reality Problem
量子实在的问题是,对于任何给定的封闭量子系统,找到一个由beable、事件、历史、路径或其他数学对象的配置构成的样本空间的数学精确定义,以及相应的概率分布。给定一个解,我们可以假设物理实在是由从样本空间中随机选择的一个配置描述的。对于一个物理上合理的解决方案,这个假设应该意味着现实模型中的准经典物理。特别是,它应该意味着哥本哈根量子理论和经典动力学在各自领域的有效性。洛伦兹解适用于闵可夫斯基空间中的相对论量子理论或量子场论,并且以尊重洛伦兹对称性的方式定义。我们概述了一个新的解决方案的非相对论性和洛伦兹量子现实问题,以及相关的新的推广量子理论。
2014-03-26 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
Coherent and decoherent time evolution of finite Markovian and non-Markovian open quantum systems
我们研究了开放量子系统在不同状态下的时间演化特性,即马尔可夫和非马尔可夫状态。我们分析他们的行为,就其相干或退相干的时间演化,通过不同的模型,并试图获得一些洞察马尔可夫性和连贯性之间可能存在的相关性。
2015-03-31 quant-ph
Truly Lorentzian quantum cosmology
本文提出将迷你超空间路径积分限制在正尺度因子平方的洛伦兹构型上,发现这能显著改变期望值、实现奇点避免,并表明半经典鞍点近似并非总是有效,需重新审视隧穿、无边界提议、反弹宇宙学及暴胀量子起源等相关工作。
2023-11-29 gr-qc quant-ph
Generalized theory of pseudomodes for exact descriptions of non-Markovian quantum processes
我们发展了一个精确的框架来描述开放量子系统与广义谱密度函数模型化的环境相互作用的非马尔可夫动力学。该方法依赖于将初始系统映射到辅助配置上,该辅助配置包括耦合到少量离散模式的原始开放系统,这些离散模式又各自耦合到独立的马尔可夫库。基于离散模式和谱密度函数的极点之间的连接,我们展示了如何使用离散模式扩展系统允许在一个扩大的开放系统内完全包含非马尔可夫效应,该系统的动力学由一个精确的Lindblad主方程控制。首先,我们应用这个结果来获得伪模方法的推广[B. M. Garraway,Phys.Rev.A55,2290(1997)],在谱密度函数具有洛伦兹结构的情况下。对于许多其他类型的谱密度函数,我们扩展我们的证明表明,一个开放的系统动力学可以模拟物理上使用离散模式,承认非厄米耦合到系统,并为这种情况下确定的等效主方程不再是Lindblad形式。对于涉及两个离散模式的应用程序,我们演示了如何转换之间的病理和Lindblad形式的主方程使用的伪模方法的技术。
2020-10-21 quant-ph
Non-Markovian quantum state diffusion for an open quantum system in fermionic environments
非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)为研究玻色子环境中开放量子系统的动力学行为提供了一种强有力的方法。本文发展了一种研究费米子环境中开放量子系统的NMQSD方法。这个问题涉及反交换噪声函数(即,格拉斯曼变量),本质上不同于玻色浴的噪声函数。得到了系统量子态的NMQSD方程和非马尔可夫主方程。此外,我们将这种NMQSD方法应用于单量子点和双量子点系统。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
我们研究了如何使用可编程量子处理器来模拟量子比特的马尔可夫动力学的生成器。
2005-04-04 quant-ph
Lorentzian path integral for quantum tunneling and WKB approximation for wave-function
近年来,基于Picard-Lefschetz理论的洛伦兹路径积分公式在量子宇宙学中引起了广泛的关注。本文利用Lorentzian Picard-Lefschetz公式分析了量子力学中的隧穿振幅,并与传统的薛定谔方程的WKB分析进行了比较。我们证明了Picard-Lefschetz Lorentzian公式与波函数的WKB近似和利用欧几里德约束方程的解的欧几里德路径积分公式是一致的。我们还考虑了这种洛伦兹Picard-Lefschetz公式的一些问题,并讨论了洛伦兹路径积分的一个更简单的半经典近似,而不集成的失效函数。
2021-10-15 gr-qc hep-th quant-ph
Diffusive limit of non-Markovian quantum jumps
解决了开放量子系统动力学随机描述的两个长期存在的问题。首先,我们在射影希尔伯特空间中找到了对应于非马尔可夫量子态扩散和非马尔可夫量子跳跃的经典随机过程。其次,我们证明了非马尔可夫量子跳跃的扩散极限可以在投影希尔伯特空间上取,使得它与非马尔可夫量子态扩散一致。然而,在希尔伯特空间上采取的同样的限制导致了一种全新的扩散解开,我们称之为非马尔可夫量子扩散。此外,我们扩大了非马尔可夫量子跳跃和非马尔可夫量子扩散的适用性,通过使用核平滑技术,允许显着简化其使用。最后,我们用这三种方法研究了一个非马尔可夫体系中的受驱动耗散二能级原子,证明了我们的结果的适用性。
2020-04-25 quant-ph
Global Correlation and Local Information Flows in Controllable Non-Markovian Open Quantum Dynamics
在一个研究非马尔可夫开放量子动力学的完全可控实验平台上,我们证明了非马尔可夫性可以从全局和局部两个方面进行研究。通过混合随机幺正动力学,我们证明了非马尔可夫和马尔可夫开放量子动力学。从全局的角度,通过调节基频,我们证明了从马尔可夫性的量子互信息(QMI)测量的非马尔可夫性的过渡。在马尔可夫开放量子过程中,QMI单调衰减,而在非马尔可夫过程中,它可能暂时上升。然而,在某些情况下,这是不够的,在全球范围内调查的非马尔可夫性的开放量子动力学。作为必要的补充,我们进一步利用量子费舍尔信息(QFI)流来局部刻画不同信道中的非马尔可夫性。我们证明了QMI与QFI流相结合能够测量多通道开放量子动力学的非马尔可夫性。
2022-02-28 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.optics
Witnessing non-Markovianity of quantum evolution
我们提供了进一步的非马尔可夫量子动力学的基础上的可分动力学映射的概念的特征。类比于纠缠见证,我们提出了一种非马尔可夫见证,并引入了相应的非马尔可夫度量。我们还提供了表征非马尔可夫性的熵量,保真度和Wigner-Yanase-Dyson斜信息。
2012-10-30 quant-ph
Decoherence-free subspaces and Markovian revival of genuine multipartite entanglement in a dissipative system
Poornaprajna Institute of Scientific Research (PPISR)(普尔纳普拉吉纳科学研究学院);Manipal Academy of Higher Education(马帕尔高等教育学院);Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿弥塔大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(理论与计算科学国家研究所);Chennai Institute of Technology(金奈理工学院)
研究了n个量子比特在与零温度玻色子浴相互作用时真实多体纠缠的动力学,发现去相干自由子空间能保护纠缠态免受耗散影响,尤其在三量子比特系统中,通过负性凸屋顶扩展分析了纠缠的复兴现象。
2026-05-07 quant-ph
Quantifying Non-Markovianity in Open Quantum Dynamics
非马尔可夫开放量子动力学的表征具有重要的理论和实际意义。在一个开创性的工作[物理。120,040405(2018)],提出了一个充分必要的量子马尔可夫条件,具有明确的操作解释和对应的经典极限。在这里,我们提出了两个一般的开放量子动力学的非马尔可夫度量,这是完全调和的马尔可夫极限,可以有效地计算基于系统的多时间量子测量。提出了一种重构底层开放量子动力学的启发式算法,其复杂性与所提出的非马尔可夫测度直接相关。通过数值例子证明了非马尔可夫测度和重构算法,并对量子退相动力学中的非马尔可夫性进行了重新审视。
2022-07-22 quant-ph
Quantum Correlations in non-Markovian Environments
我们研究了三个噪声量子比特的量子关联的解析马尔可夫和非马尔可夫动力学,如纠缠、量子不和谐和Bell非定域性。通过量子不和谐测量的量子关联被发现是免疫死亡相反的纠缠和贝尔非定域性的初始GHZ或W-型混合态。
2010-09-21 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
Relationship between costs for quantum error mitigation and non-Markovian measures
量子纠错(QEM)是一种在没有量子比特开销的情况下对量子系统中的错误进行补偿的量子纠错方法。虽然以前主要考虑了数字量子计算机上的马尔可夫门误差,但由于大多数固态系统中不可避免地存在非马尔可夫噪声效应,因此讨论QEM与非马尔可夫误差之间的关系是必不可少的。在这项工作中,我们调查非马尔可夫噪声的QEM,并表明QEM和非马尔可夫措施的成本之间有一个明确的关系。作为例子,我们展示了几个非马尔可夫噪声模型,以弥合我们的理论框架和具体的物理系统之间的差距。这一发现可能有助于为具有非马尔可夫环境的现实量子设备设计更好的QEM策略。
2021-02-08 quant-ph
Quantum metrology for non-Markovian processes
量子精密测量是量子技术中发展迅速的一个分支。虽然已经建立了关于马尔可夫过程的量子精密测量的各种理论,即,量子信道估计、非马尔可夫过程的量子精密测量的研究要少得多。在这封信中,我们建立了一个非马尔可夫量子精密测量的一般框架。对于有限维系统上的任意参数化非马尔可夫过程,我们导出了一个最优控制探测态能从中提取的最大量子费舍尔信息量的公式.此外,我们设计了一个算法,通过半定规划评估这个量子费舍尔信息。我们将我们的框架噪声频率估计,我们发现,量子精密测量的最佳性能是更好的非马尔可夫的情况下,比在马尔可夫的情况下,并探讨通过简单的变分电路的有效感测的可能性。
2021-08-03 quant-ph
Interplay between Non-Markovianity of Noise and Dynamics in Quantum Systems
开放量子系统动力学的非马尔可夫性通常与系统与其环境之间的信息双向交换有关,它被认为是各种量子信息任务的资源。研究了连续时间随机行走噪声驱动下的两态系统动力学的非马尔可夫性,根据其停留时间分布参数的不同,随机行走噪声可以是马尔可夫的,也可以是非马尔可夫的.精确的解析表达式,以及跟踪距离和熵为基础的非马尔可夫措施的可扩展性,并获得和用于调查之间的相互作用的非马尔可夫噪声和动力学。我们的研究结果表明,在许多情况下,动态也是非马尔可夫噪声时,非马尔可夫。然而,马尔可夫噪声可能导致非马尔可夫动力学,而非马尔可夫噪声可能导致马尔可夫动力学,但仅限于某些参数值。
2023-03-25 quant-ph
Preserving quantum correlations and coherence with non-Markovianity
与根据薛定谔方程幺正演化的封闭量子系统相比,开放量子系统表现出丰富的现象学。开放量子系统的动力学通常分为马尔可夫和非马尔可夫,这取决于动力学是否可以在任何时间尺度上分解为有效的量子操作。由于马尔可夫演化比非马尔可夫动力学更容易模拟,因此可以合理地假设非马尔可夫性可以用于有用的量子技术应用。在这里,我们证明了非马尔可夫性在量子系统中保持相关性和相干性的有用性。为此,我们考虑一类广泛的量子比特演化,具有大时间从零分离的退相干矩阵。尽管任何这样的马尔可夫演化都会导致相关性的指数损失,但非马尔可夫性即使在极限$t \rightarrow \infty$中也有助于保持相关性。对于协变量子比特演化,我们还证明了非马尔可夫性可以用来保持量子相干性,这是量子精密测量的一个重要资源。我们明确地证明了这种效果的实验与线性光学,通过实施所需的演变,在任何时候都是非马尔可夫。
2021-06-25 quant-ph
Non-Markovian Open Quantum Systems
我们构建了一个非马尔可夫规范的动态映射,占系统与环境相关。研究了非完全正映射的物理意义,得到了非马尔可夫量子动力学理论。建立了逆映射和与环境的相关性之间的关系。从超越Kossakowski-LindbladMarkovian主方程的正则动力学映射导出了广义非Markovian主方程。非平衡态量子热力学可以在这个理论中进行研究。
2008-05-22 quant-ph
A study of coherence based measure of quantumness in (non) Markovian channels
我们对各种量子噪声信道的量子性进行了详细的分析,包括马尔可夫信道和非马尔可夫信道。考虑的噪声信道包括失相信道,如随机电报噪声,非马尔可夫失相和相位阻尼,以及非失相信道,如广义振幅阻尼和Unruh信道。我们利用最近推出的证人量子的平方$l_1$规范的一致性的基础上。研究发现,非马尔可夫性程度的增加会增加信道的量子度。
2019-05-30 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps from measurements in bipartite Markovian dynamics
量子跳跃方法允许表征与提交给连续测量动作的开放量子系统相关联的随机动力学。在本文中,我们表明,这种形式主义可以一贯地扩展到非马尔可夫系统动力学。结果依赖于研究的测量过程中进行的二分安排,其特征在于由马尔可夫Lindblad进化。通过对一个二能级系统动力学的研究,证明了系综动力学中可能存在环境-系统信息流等非马尔可夫效应.
2013-08-31 quant-ph
A classical appraisal of quantum definitions of non-Markovian dynamics
从与经典马氏过程定义的比较出发,讨论了量子动力学的非马氏性问题。我们指出的事实是,两个足够的,但不是必要的签名的非Markovianity的经典过程中发现他们的自然量子对应在最近推出的量子非Markovianity的措施。针对量子动力学详细分析了这种行为,量子动力学可以以一类经典过程作为输入来构建。
2012-07-17 quant-ph
Enhanced non-Markovian behavior in quantum walks with Markovian disorder
非马尔可夫量子效应通常在与结构化储层相互作用的系统中观察到。离散时间量子行走是这种系统的主要例子,其中量子记忆是由于硬币和位置自由度之间的受控相互作用而产生的。在这里,我们表明,信息回流,量化记忆效应,可以增强粒子时,受到不相关的静态或动态无序。系统中无序的存在导致了一维量子行走中的局域化效应。我们表明,通过监测简化系统中的信息回流,可以推断位置空间中定位的性质。此外,我们还研究了量子行走的其他有用性质,如纠缠、干涉以及它与量子非马尔可夫性的联系。
2018-07-17 quant-ph
Non-Markovian Toy Quantum Chain
在开放量子系统的碰撞动力学框架下,我们提出了一种简单的稳态非马尔可夫量子链结构。为此,我们修改了微观马尔可夫系统-水库模型,考虑与每个分子之间的碰撞时间间隔重叠的多次碰撞。我们展示了如何通过在系统中加入卫星量子存储器来构造等价的马尔可夫量子链。我们区分量子和经典非马尔可夫性。此外,我们分别通过所需的卫星量子比特和比特数来定义非马尔可夫性的计数。作为量子非马尔可夫性的特殊度量,卫星w.r.t.系统建议。讨论了最简单的量子比特实现,指出了它对实际系统--环境动力学的意义。
2013-01-17 quant-ph
On the relation between quantum Darwinism and approximate quantum Markovianity
该研究利用量子条件互信息性质探究开放量子系统中量子达尔文主义与近似量子马尔可夫性的关系,证明近似马尔可夫过程仍满足量子达尔文主义的标度性,且量子达尔文主义的存在会限制信息回流、要求非马尔可夫性很小。
2023-11-07 quant-ph