Three qubits in a symmetric environment: dissipatively generated asymptotic entanglement
研究了三个相同量子比特在不区分它们的马尔可夫开放系统动力学作用下的渐近纠缠。我们表明，通过向一类特殊的两个量子比特状态中添加一个完全去极化的量子比特，通过让它们达到渐近状态并最终消除添加的量子比特，可以提供比直接浸入相同环境中的两个量子比特更多的纠缠。
2010-09-07 quant-ph
Dissipative dynamics of coupled quantum dots under quantum measurement
我们研究了一个额外电子被限制在两个耦合量子点之一的固态量子比特的耗散动力学。以前的理论工作基于布洛赫型速率方程给出了一个非物理的均匀的电子在量子点中的占领概率，即使是非全同的点。我们表明，这是由于忽略高阶相互作用的分析。通过包括高阶项，我们得到预期的非对称占用概率的不相同的点。我们的工作表明，高阶相互作用项可以导致量子比特的操作上的重要的定性影响。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical emitters via two-photon excitation
本研究针对腔中非相同量子发射体的纠缠稳定问题，基于双光子激发与频率分辨Purcell效应，揭示了可产生稳态及亚稳态最大纠缠的多类机制，提供了参数空间全局视角与解析表征。
2023-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Dissipative vs dispersive coupling in quantum opto-mechanics: squeezing ability and stability
从理论上讨论了输入镜作为机械振荡器的腔或等效系统中耗散型光-机耦合的压缩光和光机不稳定性的产生。这个问题是处理解析的情况下，共振激励或小失谐，主要集中在坏腔的限制。耗散和纯色散耦合之间的定性差异的报告。特别是，它示出，对于纯耗散耦合在坏腔制度，反作用强烈减少和系统的压缩能力被强烈抑制，在纯色散耦合的情况下。它还表明，对于小的失谐，稳定性图的情况下的纯色散和耗散耦合定性相同的失谐的符号的变化。所得结果与最近的理论出版物进行了比较。
2018-03-09 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of a Single Excitation within Many-Body Dissipative Systems
我们探讨了特定系统对称性下$N$耦合原子到一般玻色子库的动力学。在政权的多个原子耦合到一个单一的水库具有相同的耦合，我们确定显着的效果，特别是原子的激发态振幅的初始配置强烈影响系统的动力学，甚至可以完全切断系统从它的环境。此外，我们发现，稳态振幅的激发态成为独立的水库的选择。引入的框架被施加到一个结构化的光子水库与光子晶体，在那里我们表明它再现以前的理论和实验结果，它预测superradiant行为内的单激发制度。
2021-11-18 quant-ph
Creation of quantum correlations between two atoms in a dissipative environment from an initial vacuum state
研究了初始处于真空态的两个全同原子与有耗单模腔场相互作用系统中，反转项对纠缠动力学和量子不协调的影响.研究发现，反转项在长时间内可以导致系统达到稳定态，这种稳定态可以有很高的量子不和谐，但没有纠缠。研究了腔衰减速率对这种稳态量子不和谐的影响，发现腔衰减速率的增加可以增强并最大化可分离态的稳态量子不和谐。
2012-04-27 quant-ph
Evolution of two-mode quantum states under a dissipative environment: which quantum resource survives better, squeezing or entanglement?
本研究探讨两模高斯态的压缩与纠缠在不同耗散环境下的相对鲁棒性，发现资源存活优劣取决于耗散环境性质与初始压缩量，可为量子信息处理协议选择更优资源以提升性能。
2022-01-20 quant-ph
Emergence of the Born rule in strongly-driven dissipative systems
为了理解量子力学中测量的动力学起源，人们提出了几种将量子系统与仪器耦合的模型。系统和仪器随时间演化，自然得到系统处于可观测的各种本征态的玻恩定则。在这项工作中，我们表明，在这样的系统中的驱动诱导耗散的效果可以导致玻恩规则，即使没有单独的设备。应用的驱动器需要比系统-环境耦合强得多。在这种情况下，我们证明了一个驱动耗散系统的动力学可以减少到一个Milburn的形式，使用最近提出的波动调节量子主方程[A. Chakrabarti和R. Bhattacharyya，Phys.Rev.A97，063837（2018）]。系统在驱动一阶效应和驱动耗散作用下不可逆地演化。由此产生的混合态与使用玻恩定则获得的混合态相同。
2021-04-18 quant-ph
Non-Gaussian Dissipative Quantum Thermometry Beyond Gaussian Bounds
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本研究通过非高斯态在耗散演化中的量子 Fisher 信息增强，揭示了非高斯态在温度测量中的优势，并为噪声量子技术中的应用提供了理论支持。
2025-12-03 quant-ph
Quantum dynamics of open many-qubit systems strongly coupled to a quantized electromagnetic field in dissipative cavities
研究了在费米子和腔光子同时存在消相干和耗散的情况下，与量子化电磁腔模强耦合的多量子比特系统的量子动力学。在Lindblad近似下，导出了一类开放量子系统的解析解.它们包括相同的量子位，具有广泛的跃迁频率分布的量子位系综，以及多能级电子系统。利用态矢量的随机演化方程，得到了含时量子态振幅和可观测量的简洁解析解。我们发现，依赖于初始量子态的准备，系统可以演变成各种各样的纠缠态与量子比特之间的相消或相长干涉。特别地，腔中的耗散可以驱动系统进入与腔模式完全解耦的暗态。我们还发现了具有宽跃迁频率分布的多电子系统作为一个巨大的集体偶极与量子化腔场耦合的机制。
2021-08-30 quant-ph
Dissipative dynamics of quantum correlations in the strong-coupling regime
利用Lindblad型量子光学主方程[F. Beaudoin，J.M. Gambetta，A. Blais，Phys.Rev.A { \bf 84}，043832（2011）]，其可以描述强原子-场耦合机制中的腔场损耗。与以前在耗散区用标准Lindblad量子光学主方程研究强耦合区的相同模型相反，我们发现原子-场稳态与腔衰减率无关，并且具有一个非常简单的结构，仅由初始原子态与次辐射态的重叠决定，这对所有耦合区都有效.非RWA动力学对稳态量子不和谐和纠缠有着显著的影响，这是在RWA条件下无法实现的，例如，即使对于与次辐射态没有重叠的初态，非RWA动力学也能诱导出稳态纠缠.此外，与RWA情形相反，非RWA动力学可以逆转稳态纠缠和量子不协调的初始状态依赖性。
2013-03-03 quant-ph
Geometric phase gates in dissipative quantum dynamics
囚禁离子是执行量子信息处理任务的最有前途的候选者之一。最近，证明了几何相位的性质如何可以用于实现具有显著减少的操作时间的纠缠双量子位相位门，同时具有针对某些类型的错误的内置电阻（Palmero et.例如，A 95，022328（2017））。在这篇文章中，我们调查的影响，量子和热涨落的几何相位在马尔可夫制度。我们表明，即使在零温度下，非幺正演化也会导致额外的环境诱导相以及相干性的丧失。我们将这些效应与相关的动力学和几何相联系起来。这表明了一种策略，以补偿有害的环境影响，并恢复理想实现的一些属性。我们的主要结果是零温度的战略，以构建力的几何相位门，补偿耗散效应，并离开所产生的相位以及最终的运动状态相同的孤立的情况下。我们表明，同样的策略也有助于在有限的温度。此外，我们研究了耗散对保真度和两个量子比特相位门对某些错误类型的鲁棒性的影响。
2021-04-14 quant-ph
Open Quantum Theory of Shot Noise in Dissipative Chiral Transport
The University of Tokyo（东京大学）；Peking University（北京大学）；RIKEN（理化学研究所）
本文提出开放量子理论研究耗散手性输运中的子射噪声，揭示平均占据分布与粒子数波动的竞争作用，并通过实验重构隐藏的占据分布。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative quantum dynamics with the Surrogate Hamiltonian approach. A comparison between spin and harmonic baths
研究了耦合到磁浴中的非谐振子的耗散量子动力学，旨在阐明自旋磁浴和谐振子的弛豫之间的区别。收敛的结果得到的自旋浴的替代哈密顿方法。这种方法是基于构建一个系统浴哈密顿量，与有限的，但大量的自旋浴模式，这完全模仿一个浴与无限数量的模式为有限的时间间隔。可以检查相对于浴模式的同时激励的数量的收敛。将结果与包括通过使用Nest和Meyer的多配置时间相关Hartree方法进行的有限数量的谐波模式的计算进行比较，[J. Chem. Phys. 119，24（2003）]。在弱耦合区，在零温度和小激励的主要系统，这两种方法收敛到马尔可夫极限。当初始时，主系统被显著地激发，纺丝浴可饱和，从而限制能量接受。扩散激发的浴模式之间的相互作用项消除了饱和。分析了两个猫态之间的相位损失，自旋和谐波浴的结果几乎相同。对于较强的耦合，由两种类型的浴引起的动力学偏离。浴模式之间的纠缠的积累和程度的特点。仅在纺丝浴中，动力学在浴模式之间产生缠结。
2004-02-19 quant-ph
Asymptotic Entanglement across Dynamical Regimes of a Dissipative Bosonic Dimer
Peking University（北京大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Shanxi University（山西大学）
研究耗散玻色子二聚体的渐近纠缠，利用非厄米动力学谱分析稳定与不稳定区域的纠缠特性，揭示动力学不稳定性下对数负性有界，明确局域损耗与公共热库对渐近纠缠的调控机制。
2026-09-01 quant-ph
Emergent Quantum Synchronization Without Symmetry Breaking
Universidad del Valle（瓦列大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）
研究通过压缩耗散浴将二分非常规迪克模型耦合相变为控制参数，抑制静态超辐射阈值，使两自旋系综同步，用奇偶性偶数的信息理论见证来认证同步状态。
2026-10-28 quant-ph
Functional approach to quantum friction: effective action and dissipative force
本文研究了两个平行的半透明反射镜与真空实标量场$ϕ$耦合时的横向匀速相对运动引起的Casimir摩擦。我们遵循一个功能的方法，其中非本地条款的行动$ϕ$，集中在镜子的loterm，出现后的功能集成的微观自由度。这个行动的$ϕ$，它结合了相关的属性的镜子，然后被用来作为起点的两个互补的评估：首先，我们计算的{输入-输出}有效的作用系统，开发一个虚部，因此非零的概率衰减（由于摩擦）的初始真空状态。其次，我们使用{ in-in}或封闭时间路径形式主义来评估另一个可观察量：摩擦力的真空期望值。在一个模型中，对于零宽度的反射镜和半空间，给出了明确的结果，其中反射镜处的微观自由度是一组相同的量子谐振子，线性耦合到$ϕ$
2015-05-28 cond-mat.other hep-th quant-ph
Single and coupled quantum van der Pol oscillators: Wigner-function dynamics, exact qutrit solutions, and synchronization
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究学院）；Universität des Saarlandes（萨尔兰大学）；Center for Quantum Technologies (QuTe), Saarland University（萨尔兰大学量子技术中心）
该研究针对单耦合量子范德波尔振荡器，推导其维格纳函数演化方程，利用qutrit子空间简化模型分析同步特性，揭示了非线性耗散强度对同步区域的影响。
2026-10-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytical approach to higher-order correlation functions in U(1) symmetric systems
本研究针对满足U(1)对称性的耗散量子系统，利用S矩阵推导出弱相干态输入下n阶等时关联函数的两类解析解，并开发了对应的Python开源求解库，为复杂系统中的多光子统计特性研究提供了便捷工具。
2023-11-07 quant-ph
Does temperature favor quantum coherence of a dissipative two-level system?
利用基于幺正变换的微扰方法研究了与欧姆自旋浴耦合的二能级系统的量子动力学。在变换中引入了散射函数$ξ_k$以考虑量子涨落。利用玻恩近似下的主方程，计算了非平衡动力学量。该方法适用于耦合常数$0 < α< α_c$和有限裸隧穿$Δ$。结果表明：（i）只有在零温下，当耦合程度较小或中等时，自旋-自旋-浴模型才表现出与自旋-玻色子-浴模型相同的行为，（ii）与自旋-玻色子-浴模型的已知结果相比，相干-非相干转变点发生在$α_c={1/2}[1+ηΔ/ω_c]$，与温度无关;（iii）非平衡关联函数$P(t)=<τ_z(t)>$的演化不依赖于温度，而$<τ_x(t)>$依赖于温度。$P(t)$和$<τ_x(t)>$不仅分别满足初始条件，而且具有正确的长时间极限。此外，该方法在相干区严格满足Shiba关系和求和规则。我们的结果表明，增加温度并不能帮助系统抑制相干区的退相干，即，有限的温度不利于相干动力学在这一制度。因此，由两种浴-自旋浴和玻色子浴诱导的有限温度动力学表现出明显不同的物理性质。
2011-04-10 physics.chem-ph quant-ph
Absence of Correlations in Dissipative Interacting Qubits: a No-Go Theorem
针对具有 Heisenberg 相互作用的耗散量子比特，本文求得 Lindblad 稳态精确解并证明阻尼率与增益率比值相同时关联无法建立的不可行定理，揭示同步阻断与网络约化意义。
2023-02-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of Quantum Phase Transitions in Driven Dissipative Spin Chains
Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
本文研究了驱动耗散自旋链中量子相变的特征，通过发展精确的分析方法，在耗散趋于零时揭示了稳态与淬火动力学的关联。
2026-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative Time Crystals as Passively Protected Oscillating Qubits
Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）；Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，理论物理实验室）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
本研究通过受驱动的耗散玻色系统实现持续振荡量子比特的被动保护，利用时间晶体动力学机制在无噪声子系统中稳定量子信息。
2026-10-23 quant-ph
Geometric control of maximal entanglement via bound states in the continuum
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·萨曼塔技术大学）
通过几何设计控制巨原子波导中连续谱束缚态的最大纠缠特性。
2026-02-26 quant-ph
Spatial Pauli-blocking of spontaneous emission in optical lattices
由于泡利不相容原理，如果衰变后的相关终态已经被处于基态的相同原子占据，则激发态费米子原子的自发发射可以被抑制。在这里，我们讨论了一个设置，其中一个原子的第一激发态的光晶格的一个单一的网站上的条件下，非常紧密的捕获。我们在两个实验实现的背景下研究这些现象：（1）碱金属原子，其中激发态的衰减速率很大;（2）碱土类原子，其中亚稳态的衰减速率可以在实验中调节。这一现象在光晶格中的储层工程和耗散多体态制备方面具有潜在的应用。
2011-07-18 quant-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中，他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发，我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而，这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质，我们同时研究了平均场轨迹，庞加莱截面，最大和条件李雅普诺夫指数，和功率谱。使用Floquet分析，我们表明，准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率，实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下，由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别，我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性，直到同步流形变得足够吸引。我们还发现，在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Nonclassical Driven-Dissipative Dynamics in Collective Quantum Optics
本论文研究了集体光物质系统中的合作现象，通过双光子共振和分层绝热消除方法揭示了非线性合作效应，并发现频率分辨Purcell效应可稳定纠缠态，为量子传感和技术提供新途径。
2025-09-12 physics.optics quant-ph
Resolving mean-field solutions of dissipative phase transitions using permutational symmetry
本文利用无穷维下自旋全连接带来的置换对称性将耗散横场伊辛模型的计算复杂度从指数级降至$\mathcal{O}(N^3)$，通过数值求解Lindblad方程得到全部临界指数，并据此判定$d=3$处的不连续相变并非平均场解。
2022-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
C\ast-geometric phase for mixed states: entanglement, decoherence and spin system
研究了纠缠量子系统的一类几何相位，特别是一个自旋受磁场驱动并与另一个自旋纠缠的量子系统。这种新的几何相位是基于开放量子系统和耗散量子系统之间的类比，它使用C \ast -模块结构。我们表明，该系统提出了从他们的几何相位的观点，两个行为。第一个是相同的行为的一个孤立的自旋驱动的磁场，作为问题最初处理的贝里。第二个是特定的退相干过程。由这些几何相位诱导的规范结构则类似于第一种情况下的磁单极规范结构，并且可以被视为第二种情况下的一种瞬子规范结构。我们研究了这些几何相位在混合态演化中的作用，特别是通过关注密度矩阵相干性的演化。我们还研究了其中一个纠缠系统的混合态的几何相位与二体系统的几何相位之间的关系。
2012-07-31 quant-ph
Quantum metrology enhanced by coherence-induced-driving in a cavity QED setup
我们提出了一个在腔QED装置中实现海森堡极限的量子精密测量方案。在我们的方案中，一系列全同的二能级原子随机通过一个耗散单模腔并与之相互作用。与基于纠缠的海森堡极限计量方案不同，我们不需要在原子进入腔之前准备纠缠态。结果表明，原子的初始相干性将诱导对腔场的有效驱动，腔场的稳态是正交态的非相干叠加，叠加几率依赖于原子与腔场的耦合强度.通过测量稳态下腔场的平均光子数，我们证明了原子-腔场耦合强度涨落的均方根与$1/N_c^2$（$N_c$是在其寿命期间与腔内光子相互作用的有效原子数）成正比.这意味着我们在量子精密测量过程中已经达到了海森堡极限。我们还讨论了我们的理论建议的实验可行性。我们的发现可能在量子精密测量技术中找到潜在的应用。
2019-10-22 quant-ph
Recovery of classical chaotic-like behaviour in a quantum three-body problem
在过去的十年里，恢复其经典对应物显示混沌行为的量子系统的轨迹一直是一个受到广泛关注的主题。然而，这些研究大多集中在驱动和耗散系统。近年来的研究表明，量子混沌在量子计算和信息处理的某些方面具有重要意义。在本文中，我们研究了一个三体系统，该系统由相同的粒子排列，使系统的经典轨迹表现出哈密顿混沌。在这里，我们表明，它是可以恢复非常接近经典的，保守的，从这样的系统通过解开的主方程的混沌轨迹。首先，这是通过连续测量每个系统的位置来完成的。第二，也许有点令人惊讶的是，我们证明，我们仍然获得了一个很好的匹配之间的经典和量子动力学的弱测量的位置只有一个振荡器。
2007-03-27 nlin.CD quant-ph
Interaction-induced time-symmetry breaking in driven quantum oscillators
我们研究了参变驱动的量子振子，并表明，即使振子之间的弱耦合，它们也可以表现出不同的多体态与破缺的时间平移对称性。在量子相干区，对称性破缺通过非平衡量子相变发生。对于耗散振子，弱耦合的主要作用是使一个振子在其周期为2的状态之间的切换速率依赖于其他振子的状态。这允许将振荡器映射到耦合自旋的系统上。远离周期2状态出现的分叉参数值，稳态对应于在存在无序的情况下在自旋系统中具有微观电流。在分叉点附近或对于相同的振子，定态可以映射到具有有效温度$\propto \hbar$的伊辛模型的定态上，对于低温。靠近分叉点的耦合不能被认为是弱的，系统映射到耦合的过阻尼布朗粒子上，在一个潜在的景观中进行量子扩散。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Transparency in a periodic chain of quantum emitters strongly coupled to a waveguide
我们证明了透明行为的出现在一个链的周期性间隔不同的量子发射器耦合到波导，在特殊情况下，当原子间的间隔是谐振波长的半整数倍，即$kL$是$π$的整数倍，与$k$是空间频率和$L$的空间周期性。当偶数个原子的系统成对地受到相等但相反的频率失谐时，完全透射增强。当链的大小是奇数时，类似的分配导致集体效应的消失，因为奇数原子决定了光谱行为。我们还表现出这些功能对耗散效应的鲁棒性，并显示，光谱行为如何显着取决于原子之间的相对失谐相比，衰变率。与电磁诱导透明（EIT）现象的关键区别在于，在波导情况下，原子之间的固有波导介导的相位耦合的存在强烈影响输运性质。此外，虽然在单光子输运的互易性一般不举行由于相位耦合，我们观察到一个有趣的例外$kL = nπ$在波导演示互易行为方面的传输和反射系数。
2020-01-07 physics.optics quant-ph
Quantum i.i.d. Steady States in Open Many-Body Systems
本文为开放量子多体系统建立量子i.i.d.稳态的一般等价条件与充分条件，识别出精确可解稳态模型类，并证明不可行定理排除一大类耗散稳态中的量子纠缠和空间关联。
2025-08-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
