Non-Markovian quantum thermodynamics: laws and fluctuation theorems
这项工作汇集了凯尔迪什非平衡量子理论和热力学，通过显示，一个实时的图解技术是一个等价的随机热力学的非马尔可夫量子机（热机，冰箱等）。对称性之间的量子轨道和他们的时间反转Keldysh轮廓，任何相互作用的量子系统耦合到理想的电子，声子或光子的水库。这些导致量子涨落定理相同的著名的经典的（Jarzynski和Crooks等式，积分涨落定理等），无论系统的动力学是马尔可夫或不。其中一些也被证明持有非因式分解的初始状态。顺序隧道近似和cotunnelling近似都示出尊重的对称性，确保波动定理。对于所有初始状态，能量守恒确保热力学热力学第一定律平均成立，而上述对称性确保热力学第二定律平均成立，即使波动违反它。
2021-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Resonant Activation Phenomenon for Non-Markovian Potential-Fluctuation Processes
我们认为，由Doering和Gadoua的非马尔可夫潜在的任意更新过程所产生的开关模型的推广。对于马尔可夫切换过程，我们扩展了Doering和Gadoua的原始结果，给出了完整的描述的吸收过程。对于所有具有等待时间分布的一阶矩的非马尔可夫过程，我们得到了与马尔可夫情形相同的定性结果。然而，对于没有一阶矩的分布，平均首次通过时间曲线不表现出共振激活最小值。因此，我们来的猜想，共振激活的一般机制失败的波动过程广泛偏离马尔可夫。
2000-10-23 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium work fluctuations for oscillators in non-Markovian baths
研究了非马尔可夫热浴中振子的功涨落定理。通过计算广义朗之万方程描述的谐振子的功分布函数，证明了Jarzynski等式（JE）、瞬态涨落定理（TFT）和Crooks定理（CT）的正确性.除了这个推导，非谐振子的数值模拟表明，这些非平衡定理的有效性不依赖于记忆的浴。我们发现，JE和CT是有效的，在许多振荡器的潜力和驱动力，而TFT失败时，驱动力是不对称的时间和潜力是不对称的位置。
2006-12-01 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-response relation for a nonequilibrium system with resolved Markovian embedding
Raymond & Beverly Sackler School of Chemistry, Tel Aviv University（特拉维夫大学雷蒙德和贝弗利·萨克勒化学学院）；University of Strasbourg and CNRS, CESQ and ISIS, UMR 7006（斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心，CESQ和ISIS，UMR 7006）；Raymond & Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学雷蒙德和贝弗利·萨克勒物理与天文学学院）；Institut für Physik, Humboldt Universiät zu Berlin（柏林洪堡大学物理研究所）
该研究通过实验验证了在非马尔可夫动力学中，通过解析马尔可夫嵌入可恢复涨落-响应关系，并展示了稳态相关性在确定响应中的作用。
2026-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relations for Quantum Markovian Dynamical System
我们导出了Lindblad主方程描述的非平衡开放量子系统的一般涨落关系。在保守的哈密顿动力学的特殊情况下，这些身份使我们能够检索量子版本的Jarzynski和克鲁克斯关系。在线性响应制度，这些波动关系产生的波动耗散定理（FDT）有效的一个固定状态任意远离平衡。对于一个封闭的系统，这个FDT减少到著名的卡伦-韦尔顿-久保公式。
2010-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorems for multitime processes
本文将用于量子信道的涨落定理推广到多时间过程。量子信道的涨落定理限制较少。我们表明，给定的熵产生可以等于一个封闭的系统环境的结果。系统在完全正的保迹映射下演化的假设是相当普遍的，但对于系统最初与环境相关的情况则更为具体。系统与环境的相关性在多时间过程中自然产生，我们可以对相关性的影响给出清晰的物理解释。多时间过程可以提供多体通道。这种多体通道的Choi态被称为过程张量。可以通过对一组操作执行进程张量来导出通道。建立了多体通道及其衍生通道的量子涨落理论框架。在这个框架中，相关性的影响反映在马尔可夫性质中。对于马尔可夫过程，我们可以将两点测量推广到三点测量，从而得到涨落定理包含了中间态的完全信息。对于非马尔可夫过程，中间状态的完全度量会导致冲突。因此，我们使用一般的测量，它只提供部分信息，为中间状态。相应的涨落定理表明记忆效应可以减小这些涨落。这与系统状态可以在非马尔可夫过程下恢复的事实是一致的。
2022-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement statistics in Markovian open quantum systems: a matter of mutation and selection
控制开放量子系统中的动力学涨落对于我们理解量子非平衡行为及其在近期量子技术中的可能应用都是必不可少的。然而，理解这些波动是非常具有挑战性的，在很大程度上，由于缺乏有效的重要的量子系统采样方法。在这里，我们设计了一个统一的框架-人口动力学方法的基础上-在马尔可夫量子跳跃过程中的通用时间积分观测值的全概率分布的评估。这些包括携带关于真实量子特征的信息的量，例如量子叠加或纠缠，这些信息是现有数值技术无法获得的。我们提出的算法提供了动态自由能和熵泛函，类似于他们的平衡对应，允许揭开有趣的量子轨迹中的相变行为。我们讨论了一些应用，并进一步揭示了在强相互作用少体系统的大涨落中，高纠缠相和低纠缠相之间的共存和滞后现象。
2020-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of Precision in Markovian Open Quantum Dynamics
热力学和动力学的不确定性关系表明之间的权衡的相对波动的观测量和热力学量，如耗散和动力学活动。虽然这些关系在经典系统中已经得到了很好的研究，但在量子领域中仍然没有得到很大的探索。在本文中，我们研究了马尔可夫开放量子系统的这种权衡关系，其潜在的动力学是量子跳跃，如热过程和量子测量过程。具体来说，我们推导出有限时间的下限的相对波动的动力学观测值和他们的第一次通过时间为任意的初始状态。该界表明，观测量的精度不仅受热力学量的约束，而且受量子相干性的约束。我们发现，在一类非简并能级系统的耗散过程中，相对涨落与熵产生或动力学活动的乘积被量子相干性增强。我们的研究结果提供了深入了解的生存经典的量子情况下的不确定性关系。
2022-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Making rare events typical in Markovian open quantum systems
大的动力学涨落--长时间持续的动力学的非典型实现--在决定经典和量子非平衡系统的集体行为的性质方面可以发挥重要作用。然而，罕见的动力学波动发生的概率往往在其时间范围内呈指数衰减，因此很难直接观察到它们并在实验中加以利用。在这里，使用从动态大偏差的方法，我们解释如何罕见的动态给定的（马尔可夫）开放量子系统总是可以从一个替代的（也马尔可夫）系统的典型实现。这两组实现之间的对应关系可用于“按需”设计和控制具有期望统计的开放量子系统。我们通过研究一个三量子比特系统的光子发射行为来说明这些想法，该系统在活跃和不活跃的动力学阶段之间显示出尖锐的动力学交叉。
2018-07-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Symmetry-induced fluctuation relations in open quantum systems
我们导出了一个获得开放量子系统中动力学观测量量子涨落关系的一般方案。具体来说，我们考虑马尔可夫非幺正动力学的量子跳跃轨迹方面解开，并利用大偏差理论的技术，如倾斜系综和Doob变换。我们的结果在这里推广到开放量子系统波动关系先前获得的经典马尔可夫系统，并添加到大量的文献中的波动关系的量子域，但没有诉诸标准的两点测量计划。我们用三个例子来说明我们的发现，以突出和讨论我们的一般结果的主要特点。
2021-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Entropy production in a non-Markovian environment
随机热力学和相关的涨落关系提供了将热力学基本热力学定律推广到小尺度和非平衡系统的方法。波动的热力学变量通常在孤立的哈密顿演化或开放系统中的马尔可夫动力学的背景下处理。然而，在非平衡条件下的驱动系统中，没有先验的理由证明马尔可夫近似是有效的。在这项工作中，我们引入了一个明确的非马尔可夫模型的动态开放系统，系统和环境之间的相关性驱动的一个子集的环境中的平衡。这样的一个环境产生了一种新的非马尔可夫熵产生项。为了恢复熵的涨落关系，必须考虑这种非马尔可夫分量。作为一个具体的例子，我们明确地推导出这种修改的波动关系的情况下，过热的单电子盒。
2015-05-28 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian effects of conformational fluctuations on the global diffusivity in Langevin equation with fluctuating diffusivity
本文用双势阱广义 Langevin 方程建模非马尔可夫构象涨落扩散率，揭示幂律记忆核会改变长时间全局扩散系数，而指数记忆核不会。
2023-04-25 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Markovian Approximation for the Nosé--Hoover method and H-theorem
考虑了具有状态依赖随机力的Langevin方程。当亥姆霍兹自由能是时间的非增函数（H定理）时，得到了广义爱因斯坦关系。本文在马尔可夫近似的基础上讨论了Nosé-Hoover方法的一个随机过程。结果表明，广义Einstein关系对与随机Nosé Hoover方程相关联的Fokker-Planck方程成立.本文的结果表明，随时间粗粒度的Nosé-Hoover动力学满足H定理，因此作为一个热浴。
2008-07-09 cond-mat.stat-mech
Exact solution of a boundary time-crystal phase transition: time-translation symmetry breaking and non-Markovian dynamics of correlations
在马尔可夫开放量子系统中，连续时间平移对称性的破缺通过非定态动力学相的出现而显现。表现出非平衡态过渡到这些相态的系统被称为时间晶体，它们可以在例如由集体耗散和长程相互作用控制的多体系统中实现。在这里，我们提供了一个完整的边界时间晶体相变的分析表征。这涉及到序参量和量子涨落的动力学的精确表达式，在时间结晶阶段，作为时间平移对称破缺的结果，量子涨落的动力学仍然是渐近非马尔可夫的。我们证明了边界时间晶体本质上是临界相，波动表现出幂律发散与时间。我们的结果表明，一个耗散的时间晶体相远远不仅仅是一个经典的非线性和非稳态（极限环）的宏观序参量的动力学。它是一个真正的多体相，其中相关性的性质明显不同于静态的。
2021-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy production and fluctuation theorems for Langevin processes under continuous non-Markovian feedback control
朗之万过程的连续反馈控制可能是非马尔可夫的，由于测量和控制动作之间的时滞。我们表明，这需要修改耗散和时间反演之间的基本关系，并包括从反向过程的非因果性质所产生的贡献。然后，我们提出了一个新的定义的量衡量的路径的不可逆性在一个非平衡定态，它也可以被视为依赖于熵的总熵产生。这导致了第二定律的推广，它在长时间限制下具有简单的形式。作为一个例子，我们适用于线性系统的一般方法，这是既分析听话，实验相关。
2014-04-15 cond-mat.stat-mech
On the range of validity of the fluctuation theorem for stochastic Markovian dynamics
我们考虑随机马尔可夫动力学中广义电流的涨落。在有限状态空间中，电流涨落的大偏差服从Gallavotti-Cohen（GC）型对称性。然而，这种对称性并不能保证在具有无限状态空间的系统中保持。这种情况的一个简单例子是零范围过程（ZRP）。在这里，我们更详细地讨论了已经报道的GC对称性的背景下，ZRP与开放边界的故障，我们给出了物理解释出现的阶段。此外，早期的分析结果的单站点的情况下，扩展到涵盖多站点系统。我们还使用我们的精确结果来测试一个有效的数值算法的Giardina，Kurchan和Peliti，这是直接测量当前的大偏差函数。我们发现，这种方法打破了在某些阶段，我们与一个有效的哈密顿量的无隙谱。
2008-06-06 cond-mat.stat-mech
Solvent fluctuations induce non-Markovian kinetics in hydrophobic pocket-ligand binding
我们研究了水的波动对疏水配体（钥匙）结合到疏水口袋（锁）的键锁缔合动力学的影响，通过一个最小的随机模型系统。它描述了集体水合行为的口袋由双峰波动的水口袋界面，动态耦合到扩散运动的接近配体通过疏水相互作用。这导致了一组过阻尼朗之万方程在二维坐标空间，这是马尔可夫在每个维度。数值模拟表明，局部增加摩擦的配位体，减速结合动力学，和局部非马尔可夫（记忆）效应的配位体的反应坐标中发现以前在显式水分子动力学研究模型疏水口袋配位体结合[1，2]。我们的最低限度的模型阐明了起源的有效增强摩擦的过程中，可以追溯到长时间的衰减的力自相关函数引起的有效的，空间波动的口袋配体相互作用。此外，我们构建了一个广义的1D-Langevin描述，包括一个空间本地的记忆功能，使进一步的解释和半分析量化的结果耦合的2D系统。
2016-02-04 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Heat and work in Markovian quantum master equations: concepts, fluctuation theorems, and computations
马尔可夫量子主方程（MQME）是近半个世纪前建立的。它们经常被用于不可逆热力学的研究。然而，以前的结果主要关注系综平均，这些系统的随机热力学在很长一段时间内没有被注意到。这种情况一直保持不变，直到在过去的二十年中发现了各种经典和量子体系中的涨落定理。在本文中，我们系统地总结了目前的理解，在MQME的随机热和功使用两种不同的策略。一种策略是将系统及其周围的热浴视为一个封闭的量子系统，假设复合系统的演化在含时的总哈密顿量下是幺正的，并通过对复合系统应用两种能量测量方案来定义热和功作为能量的变化。另一种策略是将这些MQME分解为随机量子跳跃轨迹（QJT），并定义沿着各个轨迹的随机热和功。许多重要的物理概念、数学技巧和涨落定理在不同的描述层次上都尽可能详细地给出了。我们还使用具体的模型来说明这些结果。
2018-02-23 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium spin-boson model: counting statistics and the heat exchange fluctuation theorem
我们专注于非平衡两浴自旋玻色子模型，一个玩具模型研究量子热输运在多体开放系统。描述NIBA方程内的动态，适用于，例如，在强系统浴耦合限制和/或在高温下，我们推导的累积量生成函数的表达式在马尔可夫和非马尔可夫限制通过能量分解的量子主方程的子系统。对于一个马尔可夫浴，我们很容易地证明了稳态热交换波动定理的有效性。在非马尔可夫极限中，一个“较弱”的对称关系通常成立，这是微观可逆性的一般结果。我们讨论这种对称关系的普遍稳定状态波动定理的减少。利用累积量母函数，得到了热流的解析表达式。我们的结果建立了稳态热交换涨落定理的有效性，在量子系统与强系统浴相互作用。从实用的角度来看，这项研究提供了工具，探索输运特性的两浴自旋玻色子模型，一个原型的非线性热导体。
2011-08-18 cond-mat.stat-mech
Non-Markovianity in atom-surface dispersion forces
我们讨论了失败的马尔可夫近似在描述原子表面波动引起的相互作用，在平衡（卡西米尔-波尔德力）和平衡（量子摩擦）。使用一般的理论参数，我们表明，马尔可夫近似可能会导致错误的预测这种现象的强度和功能依赖于系统参数。我们的研究结果强调了非马尔可夫效应在色散相互作用中的重要性。特别是，我们表明，时间相关性的长时间幂律尾，以及相应的低频行为，两个时间偶极相关性，忽略了马尔可夫极限，显着影响力的预测。
2016-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Systematic Analysis of the Memory term in Coarse-Grained models: the case of the Markovian Approximation
通过Mori-Zwanzig投影算子形式主义的粗粒（CG）模型的系统发展需要明确描述几个方面，包括确定性漂移项，耗散记忆项和随机波动项。在许多应用中，记忆项和波动项通过波动耗散关系相关联，并且通常比漂移项更难推导。在这项工作中，我们分析了近似的记忆项，并提出了一个合理的基础上，数据驱动的方法来近似的记忆和波动的条款，可以考虑包括在类的马尔可夫的。
2021-09-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-adiabatic entropy production for non-Markov dynamics
本文推广了[M. Esposito和C. Van den Broeck，Phys. Rev. Lett. 104 090601，（2010）]，到任意非马尔可夫遍历动力学。我们还介绍了一个概念的稳定性特征的非马尔可夫。对于稳定的非马尔可夫系统，非绝热熵产生满足积分涨落定理，导致非平衡稳态之间的过渡热力学第二定律。这个量也可以写成广义通量和广义力的乘积之和，因此适用于热力学。另一方面，广义涨落耗散关系也成立，说明它满足的条件是遍历性和稳定性，而不是马尔可夫性。我们表明，尽管是反直观的，在这项工作中引入的稳定性准则可能会违反非马尔可夫系统，即使他们是遍历，导致违反波动定理和广义波动耗散关系。稳定性则是上述性质成立的必要条件，并解释了为什么广义波动耗散关系在非马尔可夫系统表现出非平衡稳态的研究中仍然难以捉摸。
2012-09-06 cond-mat.stat-mech
Full counting statistics and first-passage times in quantum Markovian processes: Ensemble relations, metastability, and fluctuation theorems
本文提出了一种框架，用于研究量子马尔可夫过程中涨落统计与首次通过时间的关系，通过全计数统计和首次通过时间方法，揭示了亚稳态和涨落定理的物理意义。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-Markovian thermal operations boosting the performance of quantum heat engines
它是调查是否非马尔可夫，即，由于系统与其环境的耦合而产生的记忆效应对于量子热机的性能是有益的。具体而言，考虑两个物理模型。第一个是众所周知的单量子比特奥托引擎;非马尔可夫行为是通过用所谓的极端热操作取代标准热化冲程来实现的，如果没有记忆效应，这种极端热操作就无法实现。第二种是三冲程发动机，其中循环由两个极端热操作和单个量子位旋转组成。结果表明，非马尔可夫奥托发动机可以产生更多的工作，每周期为一个给定的效率比它的马尔可夫对应，而这两种设置的性能优于三冲程发动机。此外，与马尔可夫奥托发动机相比，非马尔可夫奥托发动机和三冲程发动机都可以减少工作波动，其相对优势取决于性能目标。这证明了非马尔可夫性对量子热机的平均性能和运行稳定性的有益影响。
2022-07-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian Entropy Dynamics in Living Systems from the Keldysh Formalism
Chuxiong Normal University（楚雄师范学院）；Hunan Institute of Technology（湖南理工学院）；Shandong Institute of Petroleum and Chemical Technology（山东石油化工学院）
本文基于Keldysh形式主义和非平衡热力学，发展了非马尔可夫熵动力学理论，揭示了环境记忆对生命系统熵产和波动的影响，为生命系统的熵
2026-04-07 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical transitions in Markovian exciton transport
最近，大偏差理论被应用于开放量子系统，以揭示与马尔可夫演化相关的量子轨道空间中的动力学交叉。这种动力学交叉的特征在于罕见的量子跳跃轨迹的波动的定性变化，并且已经在相干驱动的量子系统的统计中观察到。在这篇文章中，我们研究了一个非驱动系统经历一个纯弛豫过程，即马尔可夫激子输运的稀有量子轨道的计数统计。我们发现，动力学交叉发生在系统中的最低限度的三个相互作用的分子，并强烈激活激子离域和干扰。我们的结果说明了如何量子功能的基础系统哈密顿量可以影响的统计性质的能量转移过程中的一个非平凡的方式。
2013-08-27 cond-mat.stat-mech quant-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
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
Non-Markovian finite-temperature two-time correlation functions of system operators: beyond the quantum regression theorem
本文导出了一个非常有用的演化方程，它可以系统地计算非马尔可夫开放（耗散）量子系统中系统算符的两次关联函数。推导过程基于微扰量子主方程方法，因此，对于非马尔可夫开放量子系统模型，不能精确求解的情况，可以利用我们导出的演化方程，方便地得到系统算符的二次CF，在系统-环境相互作用中，它对二阶有效.由于在我们导出的演化方程中没有指定哈密顿量的形式和性质，因此我们的演化方程适用于玻色子和/或费米子环境，并且可以应用于具有任何因子化（可分离）系统环境初始状态（纯或混合）的广泛的系统环境模型。当应用于有限温度玻色子环境耦合系统的一般模型时，系统与环境相互作用汉密尔顿中的系统耦合算子L，得到的演化方程对L = L^+和L \neq L^+情况都有效，而文献中的演化方程仅对L = L^+情况有效。将量子回归定理（QRT）推广到非马尔可夫情况的导出方程将在物理学的许多不同分支中具有广泛的应用。然后我们给出了在弱系统-环境耦合情况下QRT成立的条件，并将导出的演化方程应用于一个二能级系统（原子）与有限温度玻色子环境（电磁场）耦合的问题，其中L为\neq L^+.
2011-03-08 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Rate processes with non-Markovian dynamical disorder
在一个简单的框架内，单向电子转移（ET）与波动的转移速率提供的动力学无序的速率过程进行了研究。速率的波动被假定为一个非马尔可夫随机跳跃过程，它反映了电子转移给体-受体分子复合物的构象动力学描述。一个易于处理的分析表达式，获得的放松的供体人口（在拉普拉斯变换的时域）平均超过固定的构象波动。相应的平均转移时间也得到了解析形式。两个状态的波动的情况下，详细研究了一个模型，将子状态扩散内的构象之一。结果表明，构象扩散时间的增加导致从快速调制的制度，其特征在于由平均ET率的准静态无序的制度逐渐过渡。这种转变发生在构象平均停留时间间隔固定远小于相应的ET率的倒数。这种矛盾的效果提供了一个解释。此外，它的存在也表现为最简单的，完全可解的非马尔可夫模型与双指数分布的滞留时间在一个构象。这种现象发生的非平凡的条件被发现。
2006-01-11 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian expansion in quantum dissipative systems
在路径积分形式下，研究了量子力学中耗散动力系统的非马尔可夫朗之万演化。在讨论了系统与热浴和内核和噪声相关器，遵循最常见的选择的相互作用的截止频率的作用，我们推导出一个解析展开的确切的非马尔可夫耗散内核和相应的色噪声在一般情况下，是一致的波动耗散定理，并纳入系统的非局部校正。我们说明了使用传统的（马尔可夫）Langevin方法的情况下，指数内核和分析的情况下，非马尔可夫布朗运动的结果的修改。
2009-10-22 cond-mat.stat-mech hep-ph quant-ph
Large deviations at level 2.5 for Markovian open quantum systems: quantum jumps and quantum state diffusion
我们考虑量子随机过程，并讨论了2.5级大偏差形式主义提供了一个明确的和完整的表征波动的时间平均量，在大的时间限制。我们分析两类量子随机动力学，在这个框架内。第一类是与光子探测有关的量子跃迁轨迹，第二类是与零差探测有关的量子态扩散。对于这两个过程，我们从相应的量子随机薛定谔方程出发提出了2.5级泛函，并讨论了这些泛函与最优控制理论的联系。
2021-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum dissipation and the virial theorem
本文研究经典与量子耗散系统中的维里定理，推导出耗散量子振子的广义维里定理，揭示非马尔可夫量子噪声和热噪声在维里定理中引入的新项及其作用。
2023-07-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian dynamics with fermions
采用线性耦合的集体和内部子系统的二次费米子哈密顿量，我们研究了费米子统计对集体运动动力学的作用。输运系数进行了讨论，以及相关的波动耗散关系。由于粒子的性质不同，达到平衡的路径受到轻微影响。然而，在弱耦合制度，接近平衡的时间尺度被发现是全球不变的。在开放量子系统中，泡利阻塞效应可以改变通常的量子图像。在某些限制下，与玻色子相反，这种效应可以通过阻塞相互作用的通道来强烈阻碍浴的影响。
2014-06-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Limitations of the Markovian approximation in the harmonic oscillator
本文研究了两种典型单个阻尼谐振子模型中马尔可夫近似的局限性，揭示了其在经典极限、厄恩费斯特定理违反、正性破裂及热化行为异常等方面的问题，强调了非马尔可夫框架在开放量子动力学描述中的重要性。
2025-11-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Emergence of Fluctuation Relations in UNO
本文在UNO纸牌游戏中观察到类似Crooks定理的细致涨落关系，以牌堆变化步数为涨落变量，揭示非马尔可夫有限热浴特征，扩展了涨落定理的应用范围。
2025-05-26 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Non-Markovian stochastic Liouville equation and anomalous relaxation kinetics
用连续时间随机游走方法分析了具有缓慢衰减的关联函数P（t）~（wt）^{- alpha}（0 < alpha < 1）的噪声诱导量子系统的相位和布居弛豫动力学.松弛动力学被证明是非常缓慢的。此外，当α < 1时，在波动的短特征时间w^{-1}的极限下，动力学与w无关。当α \to 1时，弛豫机制从静态极限变为波动变窄。简单的解析表达式得到描述的具体特点的动力学。
2004-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Markovian modeling of non-equilibrium fluctuations and dissipation in active viscoelastic biomatter
基于一个包含示踪剂和活性粒子之间弹性耦合的哈密顿量，我们推导出一个广义Langevin模型，用于描述活性粘弹性生物物质的非平衡力学响应。我们的模型考虑了嵌入聚合物网络的幂律粘弹性响应以及活性和示踪粒子之间的非平衡能量转移。我们的频率依赖性响应函数和位置自相关函数的解析表达式同意很好的红细胞和肌动球蛋白网络与ATP的实验数据。拟合的有效活性粒子的温度，弹性常数和有效摩擦系数，我们的模型允许直接的物理解释。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Markovian feedback control and acausality: an experimental study
因果关系是热力学第二定律非平衡态推广的一个重要假设，称为涨落关系。在这里，我们实验研究的非平衡统计特性的工作和熵产生的光学陷阱，欠阻尼纳米粒子连续进行时间延迟反馈控制。而非马尔可夫反馈取决于粒子的过去位置的前向轨迹，它取决于其未来的位置的时间反演路径，因此是因果的。在稳态制度，我们表明，在长时间限制相应的波动关系表现出明确的签名，这种因果关系，即使时间反演的动态是物理上不可实现的。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech physics.optics
The Memory Hidden in Response Fluctuations: Trajectory-Level Fluctuation-Response Theory and Inequalities for Non-Markovian Jump Dynamics
University of North Carolina-Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
针对依赖历史的非马尔可夫跳跃过程，构建轨迹水平的波动-响应理论，推导精确有限时间/频率关系等，为记忆系统的响应特性提供量化分析框架。
2026-09-11 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stochastic Langevin equations: Markovian and non-Markovian dynamics
非马尔可夫随机Langevin运动方程相比，其相应的马尔可夫（本地）近似。当与完全非局部方程进行比较时，详细分析了局部逼近的有效性。当方程在局部形式可以被认为是一个很好的近似的条件，然后明确指定。根据涨落耗散定理，我们研究了加性和乘性噪声的情况，包括系统相关的耗散项。
2009-10-10 cond-mat.stat-mech hep-ph
The effect of noise fluctuation of a quantum tunneling device coupled to a substrate
Stettenheim等人最近的实验表明，与传统观点相反，量子电子器件与其衬底的耦合可以对噪声功率谱产生重要影响，因为衬底起着机械振荡器的作用。我们在量子点接触（QPC）的情况下，这种耦合进行了理论分析。首先，我们推导出噪声功率谱的哈密顿量，而不作马尔可夫近似，并获得数值结果，再现实验数据。接下来，我们研究耦合的性质。在大多数先前的分析中，电子设备到机械振荡器的耦合已经被建模为位置耦合。我们将其建模为位置耦合和动量耦合，并比较结果。我们发现，只要一个包括位置和动量之间的反作用，假设的耦合模式几乎没有什么区别，因为反作用传输动量波动的位置波动，反之亦然。最后，我们问是否该模型的显着特点坚持在马尔可夫近似。我们发现，马尔可夫分析证实了QPC基板耦合，但低估了本底噪声，并导致过度尖锐和狭窄的谐振频率周围的噪声峰。
2017-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Gaussian Fluctuation and Non-Markovian Effect in the Nuclear Fusion Process: Langevin Dynamics Emerging from Quantum Molecular Dynamics Simulations
利用改进的量子分子动力学的数值模拟，从单个核子的微观动力学中提取表征库仑势垒周围核聚变过程的Langevin型描述的宏观参数以及随机力的精确信息.结果表明，熔合核之间相对运动的耗散动力学是由随机力的非高斯分布引起的。我们发现，摩擦系数以及时间的随机力的关联函数采取特别大的值在一个区域内的库仑势垒一点点。在随机力的时间关联函数中观察到明显的非马尔可夫效应。进一步表明，通过随机力及其时间关联函数适当地结合单个核子的微观信息，融合过程的涌现动力学可以用具有记忆效应的广义Langevin方程描述.
2013-06-12 cond-mat.stat-mech nucl-ex nucl-th
Quantum dynamics with non-Markovian fluctuating parameters
研究了离散态非马尔可夫噪声在时间上随机调制的量子动力学问题，该噪声具有任意的非指数分布。得到了在这种N态非马尔可夫噪声的平稳实现上平均的拉普拉斯变换量子传播子的形式精确表达式。这一理论有着广泛的应用。它包括一些以前的马尔可夫和非马尔可夫理论作为特殊情况。在背景下的随机理论的谱线的形状和松弛，开发的方法提出了一个非马尔可夫概括的Kubo-Anderson理论的突然调制。特别地，导出了频率随机调制的Kubo振荡器在时间上经历跳跃式非马尔可夫涨落时的光学跃迁的谱线形状的精确解析表达式.
2004-05-17 cond-mat.stat-mech
Hyperaccurate bounds in discrete-state Markovian systems
广义经验电流代表了介观系统的大量热力学观测量。它们的涨落满足热力学不确定性关系（TURs），因为它们可以被平均熵产生所限制。在这里，我们推导出离散状态马尔可夫系统中超精确电流的一般封闭表达式，即，对于离散和连续时间演化，波动最小的一个。我们表明，其相关的超精确界一般比TURs给出的一个更紧，可能是至关重要的平均熵产生提供一个可靠的估计。我们还表明，单回路系统（环）表现出超精确的电流只有有限的时间，突出了短时间观测的重要性。此外，我们推导出两个新的边界的工作到工作转换器的效率，仅作为一个功能的输入或输出功率。最后，我们的理论结果被用来分析一个6态模型网络驱动蛋白，和一个化学系统中的热梯度表现出耗散驱动的选择状态。
2022-04-30 cond-mat.stat-mech
Giant leaps and long excursions: fluctuation mechanisms in systems with long-range memory
本文分析了具有长程记忆的随机过程中时均量的大偏差，其中t时刻的动态依赖于时均量的q_t值。首先，我们考虑大象随机游走和高斯变量的这个模型，确定两个机制不寻常的波动行为，这不同于马尔可夫的情况下。特别是，内存可以导致大偏差的原则与降低的速度，和非解析率函数。然后，我们解释如何在这两个模型中运行的机制是通用的记忆依赖的动态，并显示其他例子，包括非马尔可夫对称排斥过程。
2020-06-16 cond-mat.stat-mech
Axiomatic construction of quantum Langevin equations
基于正则等时子、久保公式、维里定理和量子涨落耗散定理的物理判据，给出了量子朗之万方程的唯象构造.本文详细分析了单个谐振子耦合到大的外腔的情况。这使得区分马尔可夫半经典的方法，由于贝多和马祖尔，从非马尔可夫全量子的方法，由于福特，卡茨和马祖尔。量子涨落耗散定理被认为是不相容的马尔可夫动力学。可能的应用量子球模型进行了讨论。
2019-03-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Making sense of nonequilibrium current fluctuations: A molecular motor example
本文以一个可解析求解的分子马达模型为例，说明如何沿动力学等价类改变参数来理解马尔可夫系统在近平衡和远离平衡条件下的非平衡响应与涨落。
2024-04-02 cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Entropy Production: Gibbsian hypothesis and local fluctuations
有人认为，吉布斯公式的非平衡系统的微观轨迹的时空分布提供了一个统一的框架，最近的结果的熵产生的波动。变熵产生自然地表示为时空作用泛函的时间反演对称破缺部分。它的平均值总是正的。这两个支持玻尔兹曼类型的分析，通过计数的变化相空间扩展对应的宏观状态，通过各种例子的非平衡模型。由于Gibbsian模型允许非马尔可夫动力学，我们还得到了全局马尔可夫模型中熵产生的局部涨落定理。为了研究系统对扰动的响应，我们可以应用标准吉布斯形式主义。
2001-07-09 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Calculating work in adiabatic two-level quantum Markovian master equations: A characteristic function method
提出了一种计算绝热二能级量子马尔可夫主方程中包含功的概率密度函数的特征函数方法。这些系统是由一些缓慢变化的参数和耗散可能依赖于时间。我们的理论是基于对主方程的量子跃迁的解释。除了计算外，我们还发现功的涨落性质可以用特征函数的对称性来描述，这与孤立系的情况完全相同。一个周期性驱动的两能级模型被用来说明该方法。
2014-09-22 cond-mat.stat-mech
First passage time statistics of non-Markovian random walker: Onsager's regression hypothesis approach
首次通过时间在随机过程的动力学特性中起着重要的作用。至关重要的是，我们目前对这个问题的理解几乎完全依赖于理论公式，假设所考虑的过程是马尔可夫的，尽管在复杂系统中发现了大量的非马尔可夫动力学。在这里，我们介绍了一个简单的和物理上吸引人的分析框架来计算第一次通过时间统计的非马尔可夫步行者的非平衡统计物理的基本原则，连接随机系统的波动的宏观规律的松弛。该方法不仅可以确定分数布朗运动的非平凡标度结构，还可以给出整个时间尺度上的首达时间分布公式，并建立了吸收边界条件下非马尔可夫步行者位置概率分布的定量描述.
2023-01-31 cond-mat.stat-mech
Geometric Fluctuation Theorem
利用马尔可夫量子主方程，导出了自旋玻色子系统在环境温度周期控制下的几何抽运涨落定理。我们进行了蒙特卡罗模拟，得到了电流分布，平均电流和波动。我们试图用扩展的涨落定理来解释我们的模拟结果。涨落定理导致涨落耗散关系，但没有传统的互易关系。
2017-08-13 cond-mat.stat-mech
Non- Markovian Quantum Stochastic Equation For Two Coupled Oscillators
利用哈密顿算符得到了两个耦合量子振子与热浴相互作用的非线性朗之万方程组。利用这些方程的解析解，得到了输运系数的解析表达式，导出了非线性非马尔可夫噪声情况下的广义朗之万方程和涨落耗散关系。给出了两个耦合谐振子与热浴在坐标系中线性耦合时摩擦系数和扩散系数随时间变化的显式表达式。
2016-05-24 cond-mat.stat-mech nucl-th
