Coherent control of non-Markovian photon-resonator dynamics
研究了光子与介质谐振腔相互作用过程中的幺正时间演化。我们表明，非马尔可夫瞬态光子动力学的谐振子系统中可以控制在一个光子谐振器渡越时间。通常，相干脉冲的适当使用和空间子区域的选择可以用于在光子谐振器系统中创建和控制大范围的非马尔可夫瞬态动力学。
2014-08-25 quant-ph
Markovian feedback to control continuous variable entanglement
我们提出了一个实现连续变量纠缠量子反馈控制的模型。它由两个相互作用的玻色子模组成，受到振幅阻尼，达到纠缠高斯稳态。通过马尔可夫（直接）反馈的可能性，大大提高纠缠度。
2005-04-18 quant-ph
Tuning non-Markovianity by spin-dynamics control
我们研究了遗忘和记忆保持进化之间的相互作用，通过一个多自旋的环境，其元素耦合到本地玻色子浴两个级别的系统。与任何非马尔可夫效应将被自旋浴耦合引起的遗忘机制所掩盖的期望不同，人们实际上可以诱导二能级系统动力学的完全马尔可夫到非马尔可夫的转变，可以通过诸如二能级系统和自旋环境的能量之间的失配之类的参数来控制。对于对称耦合，非马尔可夫性的量令人惊讶地随着退相干通道的数量而增长。
2013-02-01 quant-ph
Optimal Decoherence Control in non-Markovian Open, Dissipative Quantum Systems
研究了非马尔可夫开放耗散量子系统的最优控制问题。最优控制使用庞特里亚金最大值原理是具体推导。在二能级系统中数值研究了Lorentz-Drude正则化的欧姆库在下列三种情况下的影响：ω_0 \ll ω_c，ω_0 \approx ω_c或ω_0 \gg ω_c，其中ω_0为量子系统的特征频率，ω_c为欧姆库的截止频率.最优控制过程对退相干动力学有显著影响。温度是影响退相干动力学的关键因素。分别分析了高温、中温和低温水库的最优消相干控制。研究表明，通过控制耦合和环境状态来设计工程油藏，可以减缓退相干速率，延缓退相干时间。此外，我们比较了非马尔可夫最优退相干控制与马尔可夫的，发现与非马尔可夫的工程人工水库是更好地控制开放，耗散量子系统的退相干。
2009-10-27 quant-ph
Observing information backflow from controllable non-Markovian multi-channels in diamond
任何现实的量子系统都不可避免地受到外部环境的影响。这种环境使得开放系统动力学对于许多量子技术，如纠缠态工程、量子模拟和量子传感等具有重要意义。系统向环境的信息流动通常是马尔可夫过程，而从环境回流的信息则是非马尔可夫过程。实际的环境，通常由大量的自由度，是很难控制的，尽管一些尝试从马尔可夫到非马尔可夫动力学的可控过渡。在这里，我们实验证明了多个耗散通道的工程控制相邻的核自旋的氮空位中心的钻石。在开放系统的可控非马尔可夫动力学下，我们观察到量子费舍尔信息通过不同的噪声通道流入和流出环境。从量子纠缠的角度出发，我们的工作对噪声量子精密测量和量子开放系统的发展都有一定的贡献。
2019-12-02 quant-ph
Supercorrelated decay in a quasiperiodic nonlinear waveguide: From Markovian to non-Markovian transitions
Institute of Theoretical Physics, School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院理论物理研究所）
研究准周期非线性波导中双光子能隙，揭示马尔可夫与非马尔可夫动力学转变机制，提出超导电路实验方案。
2025-12-18 quant-ph
Controllable non-Markovianity in phase relaxation
最近，量子技术取得了显著的进展。鉴于此，重要的是研究一个开放量子系统作为这种量子器件的模型。量子器件通常需要极端的条件，例如非常低的温度才能使器件工作。在这种情况下，动力学可以是非马尔可夫的，而在高温状态下则是马尔可夫动力学。这一发现使我们有必要从理论和实验两方面研究一个非马尔可夫开放量子系统。本文报道了两个重要结果：1）一个简单但非平凡的理论模型的精确解; 2）通过NMR实验证明了该模型，其中非马尔可夫性是连续可控的。我们观察到理论和实验之间的定性协议。
2020-07-22 quant-ph
Controllability properties for finite dimensional quantum Markovian master equations
从几何控制理论的各种概念被用来表征的行为的马尔可夫主方程的N-能级量子力学系统的酉控制驱动，并描述可达状态集的结构。证明了该系统是可达的，但既不是小时间可控的，也不是有限时间可控的。特别是，如果量子动力学半群的生成元是酉的，那么可达集在时间上单调增长时可以很容易地刻画。两个水平的情况下，详细处理。
2002-11-28 quant-ph
Quasi non-Markovian approach to the study of decoherence of a controlled-not quantum gate in a chain of few nuclear spins quantum computer
在弱耦合近似下，建立了一个准非马尔可夫主方程，研究了由三个核自旋组成的具有第二近邻Ising相互作用的线性链系统构成的量子计算机模型中受控非（CNOT）量子门运行时的退相干现象.我们比较与马尔可夫对应的温度不同，从零（热化）和在零温度下的低和高耗散率的行为。在低耗散有一个非常小的差异之间的马尔可夫和准非马尔可夫在任何温度下，这是不可能被测量，并在高耗散有一个差异，这是可能在任何温度下测量。
2012-06-07 quant-ph
Quantum Markovian Subsystems: Invariance, Attractivity, and Control
我们描述了连续时间，马尔可夫量子系统的动力学行为的一个子系统的利益。马尔可夫动力学描述了与量子信息处理相关的广泛的一类开放量子系统，子系统编码提供了忠实地表示量子信息的一般途径。我们提供了明确的线性代数表征不变和无噪声子系统的马尔可夫主方程的概念，在不同的鲁棒性假设模型参数和初始状态的变化。引入了吸引子系统的强概念，并基于李雅普诺夫稳定性方法给出了吸引子系统存在的充分条件。作为一个主要的控制应用，我们解决了潜在的输出反馈马尔可夫控制策略的量子纯状态稳定和无噪声子空间生成。特别地，得到了有限维马尔可夫系统中稳定化半群和无噪声子空间的合成的显式结果。
2008-03-11 quant-ph
Robust quantum gates for systems subject to decoherence via optimal control: Markovian vs non-Markovian dynamics
我们研究了一个，两个和三个量子位量子门的相互作用量子位使用最优控制的实现。不同的马尔可夫和非马尔可夫环境进行比较，并有效的优化算法，利用解析梯度表达式和拟牛顿更新的情况下。的算法的性能进行了分析，为一个大的问题，在所获得的qualities和所观察到的收敛行为。新的成功率和成功速度的概念被引入和密度图被用来研究关键参数的影响，如门操作时间，和随机变量，如所需的初始字段开始迭代算法。统计分析了最优场的核特征。马尔可夫和非马尔可夫环境中的控制和控制机制的可能性之间的实质性差异被发现。特别是，在马尔可夫的情况下，它被发现，不考虑环境得到的最佳领域不能大幅提高，通过考虑环境和所获得的性能主要是由门操作时间以及环境影响的整体强度确定。如果忽略退相干对场进行预优化，则可以节省计算时间。在非马尔可夫的情况下，另一方面，观察到的结晶度的大幅改善时，系统浴耦合的细节被考虑在内。在这种情况下，场泄漏被证明是一个重要的问题，它可以使高的门不可能获得，除非系统和噪声量子比特都得到完全控制。
2012-05-28 quant-ph
The problem of coherent control in non-Markovian open quantum systems
我们批判性地评估了开放量子系统的相干控制策略的理论描述中最普遍的假设。我们表明，对于非马尔可夫开放系统动力学，这种固定的假设会导致一个严重的陷阱，造成难以克服的困难，在有效的建模控制系统。我们表明，避免这些问题的唯一方法是一个完整的微观描述的受控系统中存在的噪声。我们用一个典型的例子来说明我们的发现。
2016-12-04 quant-ph
Controlling Non-Markovian Dynamics Using a Light-based Structured Environment
我们提出了用光子实体模拟开放量子系统的非马尔可夫动力学的实验控制。光的偏振被用作系统，而周围环境则由光的空间结构表示。动力学的控制是通过空间干涉的环境工程实现的。使用迹距离的行为，我们能够识别每个动力学和表征信息的最大恢复的位置。
2018-09-04 quant-ph
The role of non-Markovian dissipation in quantum phase transitions: tricriticality, spin squeezing, and directional symmetry breaking
本文以Lipkin-Meshkov-Glick模型为研究对象，探究非马尔可夫耗散在量子相变中的作用，发现其可融合临界点实现三临界点设计，提出定向自发对称性破缺框架，且自旋压缩可被非马尔可夫效应控制，为量子计量提供可能并指出马尔可夫极限的不足。
2025-04-15 quant-ph
Non-Markovian coherent feedback control of quantum dot systems
提出了一种非马尔可夫相干反馈控制单量子点系统的方案。反馈回路经由量子点的自然源极和漏极浴之间的量子隧穿结闭合。导出了描述量子点动力学的精确反馈控制非马尔可夫朗之万方程。为了处理Langevin方程中的非线性记忆函数，我们分析了基于格林函数的根轨迹，从根轨迹可以看出，通过增加反馈耦合强度可以抑制量子点的退相干.通过一个单量子点系统的例子验证了非马尔可夫相干反馈抑制退相干的有效性。
2015-12-17 quant-ph
Uhrig Dynamical Control of a Three-Level System Via Non-Markovian Quantum State Diffusion
本文利用量子态扩散（QSD）方程对耦合到无限个自由度的非马尔可夫库的三能级量子系统实现了Uhrig动力学解耦（UDD）.为此，我们首先重新制定的非马尔可夫QSD纳入外部控制字段的效果。利用这种随机QSD方法，我们证明了当控制脉冲序列和控制算子被适当设计时，三能级量子系统的未知态可以普遍地被保护免受有色相位和振幅噪声的影响。使用非马尔可夫量子态扩散方程的优点是，即使在无限自由度的环境下，也可以精确地处理开放量子系统的控制动力学，而不需要使用Trotter乘积公式。我们还展示了控制效果如何依赖于环境记忆时间和所设计的施加控制脉冲的时间点。
2014-08-09 quant-ph
Demonstration of non-Markovian process characterisation and control on a quantum processor
在量子计算机的规模扩大中，支撑容错的框架通常依赖于影响量子比特逻辑的环境噪声是不相关的（马尔可夫）的强假设。然而，随着物理设备进入复杂的多量子比特领域，人们的注意力转向理解相关-或非马尔可夫-噪声的出现和缓解，这对量子技术的发展构成了严峻的挑战。这种错误类型以前仍然难以描述的技术。在这里，我们开发了一个框架，用于表征量子系统中的非马尔可夫动力学，并在多量子比特超导量子器件上进行了实验测试。在噪声过程中不能使用标准的马尔可夫技术，我们的重建预测的行为的设备与不忠的$10^{-3}$。我们的研究结果表明，这种表征技术导致优越的量子控制和延长的相干时间，有效地解耦非马尔可夫环境。我们的结果验证了这个框架，它适用于任何受控的量子器件，并为实现最佳器件操作和降噪迈出了重要的一步。
2020-12-10 quant-ph
Preparations and Weak Quantum Control can Witness non-Markovianity
最初与环境相关的系统的动力学几乎总是非马尔可夫的。因此，重要的是要通过实验验证这种初始相关性，并在物理现实环境中见证它们。一种这样的设置是弱场相位控制，其中寻求通过成形的弱激光脉冲的相位来控制化学反应。在这篇手稿中，我们展示了如何将弱量子可控性与量子准备相结合，以见证系统与环境之间的初始相关性。此外，我们展示了如何弱场相位控制可以应用到见证时，量子回归公式不适用。
2018-03-22 quant-ph
Non-Markovian Particle Dynamics in Continuously Controlled Quantum Gases
研究了量子气体在宏观可观测量连续反馈作用下的单粒子动力学。虽然反馈引起的粒子关联，它表明，解析解是通过正式扩展的单粒子希尔伯特空间的辅助自由度。然后粒子的运动被有色噪声馈送，这有效地将量子统计相关映射到单个粒子上。因此，连续控制气体中的单个粒子在相空间中遵循非马尔可夫轨迹。
2004-11-30 quant-ph
Long-term effect of inter-mode transitions in quantum Markovian process
研究了与非平衡环境相连的多模式开放系统的马尔可夫过程，该系统由多个不同温度的热浴组成。作为例子，我们研究了三个线性耦合谐振子的长时间演化的稳态，其中两个谐振子分别与两个独立的不同温度的玻色子热浴接触。我们表明，由环境介导的模式间的转换是负责的动力学演化的长时间的行为，这通常被认为是只在短时间内的动态系统沉浸在一个单一的温度的平衡热浴的效果。在非平衡系统中，忽略模间跃迁可能会导致一些反直觉的结果，因此不能忽略模间跃迁。
2014-03-11 quant-ph
Nonlocal Non-Markovian Effects in Dephasing Environments
我们通过两个子系统和相应的两个环境之间的局部相互作用来研究非局部非马尔可夫效应。已经发现，两个环境之间的初始相关性可以通过对局部相互作用时间的额外控制将马尔可夫状态转变为非马尔可夫状态。我们进一步从两种情况研究了非局部非马尔可夫效应：在没有额外控制的情况下，非局部非马尔可夫效应只出现在两个局部动力学都是非马尔可夫-非马尔可夫的情况下（两个局部动力学都是非马尔可夫的），或者马尔可夫-非马尔可夫的，在马尔可夫-马尔可夫条件下不出现;在额外的控制下，非局部非马尔可夫效应可以在马尔可夫-马尔可夫条件下发生。它表明，两个环境之间的相关性有一个上限：只有使信息流从环境返回到全球系统开始早于返回到两个局部系统中的任何一个，而不是无限的。然后，由于观察到两个环境之间的经典相关性与量子相关性具有相同的功能，我们建议两种特殊的方法在没有初始相关性的两个环境之间分配经典相关性。最后，从自旋星组态的数值解中我们得到，每个环境的自相关（内部相关）促进了非局域非马尔可夫效应。
2013-06-25 quant-ph
Exploiting Non-Markovianity of the Environment for Quantum Control
当开放量子系统的环境是非马尔可夫时，振幅和相位不仅从系统流入环境，而且还返回。在这里，我们表明，这个功能可以被利用来执行量子控制任务，如果系统是孤立的，就无法实现。受超导相位电路实验的启发，我们考虑了仅具有谐振幅度控制的非谐梯形电路。这将可实现的运算限制在SO（N）。梯子被浸没在两级系统的环境中。强耦合的二能级系统导致非马尔可夫效应，而弱耦合的导致单指数衰减。环境的存在允许实现对角幺正，与SO（N）一起产生全群SU（N）。使用最优控制理论，我们得到的误差是唯一的$T_1$有限的。
2014-09-26 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
Quantification and Control of non-Markovian Evolution in Finite Quantum Systems via Feedback
我们考虑了受限于与可变尺寸的有限浴池接触的腔中的连续量子力学系统的么正时间演化。用时间演化波包的Hilbert-Schmidt距离来度量这种有限系统浴组态的马尔可夫性。确定了相关的时间尺度，其特征在于伪马尔可夫瞬态行为，边界散射引起的非马尔可夫振荡在中间时间，和非马尔可夫重定相事件在长时间尺度。它示出了如何这些时间尺度可以通过可调参数，如浴的大小和强度的系统浴耦合控制。
2014-05-21 quant-ph
Learning Non-Markovian Noise via Ensemble Optimal Control
Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
研究非马尔可夫量子开放系统参数估计，提出基于机器学习的优化控制方案，通过集合训练确定最优测量时间，提升精度并接近量子极限。
2026-04-18 quant-ph
Non-Markovian control of qubit thermodynamics by frequent quantum measurements
我们探讨了频繁的，脉冲量子非破坏测量的能量的二能级系统（TLS），别名量子比特，在接触热浴的影响。由此产生的熵和温度的系统和浴被发现是完全由测量速率，并不期望由标准的物理规则，持有马尔可夫浴。这些异常允许非常快速地控制量子位的加热、冷却和状态净化（熵减少），比它们的热平衡时间快得多。
2009-08-28 quant-ph
Measuring non-Markovianity of processes with controllable system-environment interaction
非马尔可夫过程是近年来开放量子系统研究的一个热点问题。我们在实验上实现了保偏光纤中单光子的非马尔可夫退相干过程。该实验允许识别具有最强记忆效应的过程，以及基于开放系统及其环境之间的信息交换确定最近提出的量子非马尔可夫性程度的度量。我们的结果表明，在量子过程中的记忆的实验量化确实是可行的，这可能是有用的量子存储器和通信设备的发展。
2012-01-11 quant-ph
Analytical Control of Quantum Coherence: Markovian Revival via Basis Engineering and Exact Non-Markovian Criteria
本研究打破了相干性复苏必须依赖非马尔可夫记忆的教条，提出基于基工程的解析框架，证明在马尔可夫环境中也能实现相干性复苏，并给出了精确的复苏条件。
2025-10-13 quant-ph
Non-Markovianity in the optimal control of an open quantum system described by hierarchical equations of motion
最优控制理论的实现与完全收敛的分层运动方程（HEOM）描述的时间演化的开放系统的密度矩阵强耦合到浴在自旋玻色子模型。两级子系统的种群被作为控制目标，即它们在关闭场时的复活或交换。我们，在平行，分析如何最佳的电场，从而通过不同的非马尔可夫证人修改从环境中的信息回流。虽然控制场与中央子系统只有偶极相互作用，其间接影响浴集体模式动力学探讨通过HEOM辅助矩阵，揭示了强相关的控制和耗散过程中的非马尔可夫过程。以异质结为例，模拟了两能级子系统的参数及其谱密度函数，得到了非微扰强耦合区。虽然，由于强大的系统浴耦合，控制性能仍然相当温和，最重要的结果是一个显着增加的非马尔可夫浴响应诱导的最佳驱动过程。
2017-11-14 quant-ph
Relaxation to equilibrium driven via indirect control in Markovian dynamics
我们的特点是在多大程度上可以修改的量子动力学半群的定态，描述了一个两级系统的不可逆演化，通过一个辅助的两级系统。我们考虑的系统，可以最初纠缠或不相关。我们发现，间接控制的定态是可能的，即使没有初始的相关性，在适当的条件下的动力学参数表征的联合系统的演变。
2007-07-23 quant-ph
The influence of density of modes on dark lines in spontaneous emission
我们研究了两个不同的多能级原子模型，其中一个跃迁耦合到马尔可夫水库，而另一个链接的跃迁耦合到非马尔可夫水库。我们发现，通过适当地选择非马尔可夫库的模式的密度的自发发射的马尔可夫库大大改变。由于耦合到特定密度的模式的非马尔可夫水库的马尔可夫水库的自发发射谱中的"暗线"的存在也被预测。
1999-09-27 quant-ph
Controllable Non-Markovianity for a Spin Qubit in Diamond
我们提出了一个灵活的计划，实现非人工非马尔可夫动力学的电子自旋量子位，使用氮空位中心的钻石，其中固有的氮自旋作为一个调节器的动力学。通过改变氮原子自旋的布居数，我们证明了我们可以平滑地调节电子自旋动力学的非马尔可夫性。此外，我们研究的退相干动力学诱导的自旋浴排除其他来源的非马尔可夫性。通过使用贝叶斯数据分析，将收集的测量数据量保持在最小值。这使得一个精确的量化的参数参与描述的动态和预测到目前为止未观察到的数据点。
2018-08-16 quant-ph
Unifying methods for optimal control in non-Markovian quantum systems via process tensors
针对非马尔可夫开放量子系统最优控制受环境大维度限制的问题，提出以矩阵乘积算符形式的过程张量作为统一框架，整合多种模拟方法并支持通过反向传播计算梯度，可基于键维度比较方法效率。
2024-06-25 quant-ph
Measurement induced transitions in non-Markovian free fermion ladders
研究非马尔可夫自由费米子梯子中的测量诱导相变，发现浴链动力学影响系统链的纠缠标度，非马尔可夫性越强，系统内纠缠越大。
2024-02-27 quant-ph
Harnessing non-Markovian quantum memory by environmental coupling
控制开放量子系统的非马尔可夫动力学在量子信息技术中至关重要，因为它在保存量子记忆方面发挥着至关重要的作用。尽管在许多现实场景中，量子系统可以同时与复合环境相互作用，但这种情况仍然很少被理解，特别是关于环境部分之间耦合的影响。我们分析了一个量子比特同时与两个耦合的单模腔相互作用的非马尔可夫行为，这两个耦合的单模腔又耗散成无记忆或保持记忆的库。我们发现，增加控制参数，即双模耦合，允许触发和增强的非马尔可夫动力学的量子比特从一个马尔可夫一个在没有耦合。令人惊讶的是，如果量子位动力学对于零控制参数是非马尔可夫的，则增加后者能够实现从非马尔可夫到马尔可夫状态的多次转变。这些结果独立于储层的性质。这项工作强调，适当地设计复合环境各部分之间的耦合可以有效地利用基于非马尔可夫性存储在量子位中的量子存储器。
2015-06-27 quant-ph
Detuning-Controlled Phase Transition from Passive to Active Regimes in Non-Markovian Quantum Batteries
University of Guilan（吉兰大学）
研究通过调节耦合强度和偏移，揭示非马尔可夫量子电池中被动到主动态的相变机制，证明偏移可调控能量存储与工作提取，展现非马尔可夫性在优化量子能量存储中的作用。
2026-04-10 quant-ph
Spectral signatures of the Markovian to Non-Markovian transition in open quantum systems
本研究通过分析光谱特征，揭示了开放量子系统中马尔可夫到非马尔可夫过渡的机制，并提供了优化量子系统的框架。
2025-04-08 physics.chem-ph quant-ph
Topological Protection and Control of Quantum Markovianity
在玻恩-马尔可夫近似下，量子比特系统，如二能级原子，当弱耦合到无特征的环境时，会经历量子相干性或激发的无记忆衰减。最近的研究表明，由于安德森局域化，环境中不可避免的无序是导致非马尔可夫效应和信息从环境回流到系统中的原因。这使得无序成为增强系统中非马尔可夫性的资源--环境动力学，这可能与腔量子电动力学有关。在这里，我们考虑的退相干动力学的量子比特弱耦合到一个二维浴与一个非平凡的拓扑相位，如一个二能级原子嵌入在一个二维耦合腔阵列与一个合成的规范场实现量子霍尔浴，和~显示Markovianity是保护适度的无序由于在量子霍尔浴的手征边缘模式的鲁棒性。有趣的是，关闭规范场，即，将浴缸翻转到拓扑平凡阶段，允许重新引入非马尔可夫效应。这一结果表明，通过可调的合成规范场改变浴槽的拓扑相位可以用来控制量子位环境系统中的非马尔可夫效应和量子信息回流。
2020-02-11 quant-ph
Unveiling the Markovian to non-Markovian transition with quantum collision models
开放量子系统中的非马尔可夫性概念传统上与从环境到系统的信息回流的存在相关联。与此同时，造成这种回流的机制仍然是一个有争议的问题。在这项工作中，我们使用碰撞模型来研究量子比特系统的动力学中的记忆效应与热浴由几个附属物，其中系统的附属物和附属物-附属物的相互作用被认为是接触。在单辅助极限的情况下，我们表明，系统浴信息流表现出一个有趣的混合混沌和定期振荡行为，这取决于相互作用的概率。同时，我们的研究结果清楚地表明，信息回流减少时，新的附属机构被添加到浴缸，揭示了马尔可夫到非马尔可夫过渡的性质。
2022-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental Snapshot Verification of non-Markovianity with Unknown System-Probe Coupling
我们应用最近提出的量子探测协议与一个未知的系统探针耦合探测的凸系数的混合交换态。通过使用两个参考状态，而不是原来建议的一个，我们能够探测凸系数的上下界。我们对表征双峰高斯频谱的参数在单光子偏振动力学的马尔可夫到非马尔可夫跃迁中的作用进行了广泛的分析。我们将凸系数的探测应用于跃迁诱导频率参数，并表明极化动力学的非马尔可夫性可以用在未知时间甚至未知耦合下进行的极化量子比特的单次快照测量来确认。我们还展示了如何协议可以识别马尔可夫和非马尔可夫时间间隔的动态。用单光子实验验证了结果。
2021-07-16 quant-ph
Thermal recall: Memory-assisted Markovian thermal processes
该研究提出记忆辅助马尔可夫热过程的资源理论框架，通过带热平衡记忆的两能级热化序列协议逼近热操作的非相干态跃迁，证明其收敛性并量化记忆效应，为弥合量子热力学两种动力学路径提供方法。
2023-10-07 quant-ph
Non-Markovian quantum control as coherent stochastic trajectories
我们提出了随机量子轨道的概念。首先，我们构造了一个基本轨迹集，称为基本轨迹，并继续证明任何量子动力学过程，包括那些非马尔可夫过程，都可以表示为这个集合的线性组合。然后，我们表明，一组过程分为两个自然类：那些可以表示为凸混合的基本轨迹和那些不能。前者被证明是纠缠打破过程（在每一步），而后者被称为相干过程。这种过程的划分类似于可分离态和纠缠态。在本文的后半部分，我们表明，与信息论的游戏，当一个过程是非马尔可夫，相干轨迹允许从环境中解耦，同时保持任意量子信息编码到系统中。我们给出明确的时间相关性（量化非马尔可夫）的表达式，并表明，在一般情况下，有更多的量子相关性比经典的。这表明非马尔可夫量子过程确实与经典量子过程有着本质的不同。此外，我们演示了如何连贯的轨迹（与援助的连贯控制）可以把非马尔可夫性成为一种资源。在本文的最后一节中，我们探讨了这种现象在一个方便的一组基础轨迹的几何图片。
2018-09-19 quant-ph
Interplay of quantum stochastic and dynamical maps to discern Markovian and non-Markovian transitions
已知系统的动力学演化，从系统和环境的初始张量积状态到任意两个随后的时间t1，t2（t2> t1），都是完全正的（CP），但在t1和t2之间的中间时间不一定是CP。这揭示了中间动力学的马尔可夫（如果是CP）和非马尔可夫（如果不是CP）化身的关键。这是在这里提出的量子随机映射A和相关的动力学映射B-不诉诸主方程的方法。我们用四个具有完全不同的物理起源的例子来研究这些特征：（i）具有时间相关噪声参数的两量子比特Werner状态映射;（ii）最近关于光子偏振的开放系统演化的光学实验（Nature Physics，7，931（2011））的现象学模型。(iii)哈密顿动力学的量子位耦合到浴的$N$量子位和（iv）两个量子位酉动力学的约旦等。等人（Phys.Rev.A70，052110（2004））中描述的方法，其中初始产物状态为量子位。在所有这些模型中，证明了中间时间动态B映射的特征值的正/负性决定了动态B映射的马尔可夫/非马尔可夫性质.
2012-01-02 quant-ph
Optimal control of population transfer in Markovian open quantum systems
控制特定量子态之间布居数的转移一直是人们的兴趣所在。最近的工作是用梯度上升脉冲工程算法[1]优化封闭系统种群转移的控制律。本文研究了由二能级原子与耗散环境相互作用组成的自旋玻色子模型。通过光学控制，量子系统可以反转量子逻辑态的布居。温度在控制种群转移中起重要作用。在低温下，该对照具有积极的表现，而在高温下，它有较少的直立。我们还分析了具有最优布居转移控制的开放量子系统的退相干时间，发现这些控制可以延长相干时间。我们希望主动最优控制可以帮助量子固态工程。
2010-04-27 quant-ph
Quantum probing topological phase transitions by non-Markovianity
理解扩展系统中量子拓扑相的物理意义和探索全局不变量是现代物理学的一个主要挑战，在不同的科学领域产生了重大影响。在这里，量子信息启发的探测方法，提出了拓扑相变揭示了一个非马尔可夫量词。通过考虑外部读出量子比特的退相干动力学来说明这个想法，该量子比特探测具有纯退相或耗散耦合的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）链。量子位退相干特征和非马尔可夫度量清楚地表明SSH链的拓扑相变。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological transition of a non-Markovian dissipative quantum walk
我们推广了Su-Schrieffer-Heeger（SSH）格上的非Hermitian拓扑量子行走[M. S.鲁弗斯和L. Levitov，Phys. Rev. Lett. 102，065703（2009）]的情况下，非马尔可夫进化。这种非马尔可夫模型是通过将SSH晶格中的每个晶胞耦合到由准连续能级形成的储集层来建立的。我们发现，即使在非马尔可夫进化的情况下，在这个模型中的拓扑过渡，步行者可能会访问水库，并返回到SSH晶格在稍后的时间。然而，拓扑转变的存在取决于储层的低频性质，其特征在于谱密度$J(ε)\propto |ε|^α$。特别是，我们发现了一个强大的亚欧姆（$α<1$）和欧姆（$α=1$）水库的拓扑转变，但没有拓扑转变的超欧姆（$α>1$）水库。这种行为与自旋玻色子模型中著名的局域化跃迁直接相关。我们确认存在的非马尔可夫动力学明确评估这个模型的马尔可夫度量。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Trajectory tracking for non-Markovian quantum systems
我们提出了一个系统的计划，工程量子态的量子系统由一个时间卷积非马尔可夫主方程。根据逆向工程的思想，给出了确定相干和非相干控制场等控制参数的一般代数方程。在不人为设计依赖于时间的衰减速率和保留环境诱导的兰姆位移的情况下，量子态仍然可以在有限的时间段内沿着严格在希尔伯特空间中的任意设计的轨道转移到目标态。作为应用，我们将我们的计划应用到一个驱动的两能级非马尔可夫系统，并实现了瞬时稳态跟踪和一个完整的人口反转的控制参数，这是在实验设置。
2022-01-04 quant-ph
Nonequilibrium Quantum Thermodynamics in Non-Markovian Adiabatic Speedup
如果要构建可靠的量子设备，了解量子系统与其环境之间的热传递无疑具有重要意义。本文研究了绝热加速过程中非马尔可夫开放系统中系统与熔池之间的传热。利用量子态扩散方程方法，计算了系统在自由演化过程中和系统受外界控制时的热流、能流和功率。虽然热流随着系统-浴耦合强度和浴温度的增加而增加，但它可以受到浴的非马尔可夫性质的限制。在没有脉冲控制的情况下，热流几乎等于能流。另一方面，在脉冲控制下，能量电流几乎等于功率。在这种情况下，我们表明，非Markovianity是一个有用的工具，通过近似绝热动力学驱动系统，在整个演化过程中，脉冲控制作用于热流和功率之间的转换。
2021-07-27 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
Qubit-Controlled Displacements in Markovian Environments
我们研究了量子比特与量子谐振子之间的一种特殊形式的相互作用哈密顿量，其封闭系统动力学导致量子比特控制的位移操作。我们展示了这种相互作用是如何在许多设置中实现的，包括纳米机械系统，离子阱，腔QED和电路QED，并在每种情况下，我们提供了相关参数的定量估计。系统的动力学研究通过主方程，包括典型的退相干机制所产生的量子比特和振荡器的耦合到热马尔可夫环境。我们将展示如何通过采用振荡器的相空间表示来求解主方程，并推导出许多特殊情况下的解析解和近似解。最后，通过研究量子比特-振子纠缠的动力学和具有负Wigner函数的振子态的制备，将我们的方法应用到一个相关的例子中。
2012-09-15 quant-ph
Non-Markovian Quantum Control via Model Maximum Likelihood Estimation and Reinforcement Learning
针对量子系统闭环控制中的模型偏差问题，提出将非马尔可夫环境纳入低维有效储库，结合强化学习与模型学习，以更高效地学习动力学并设计控制策略，从而抵消退相干。
2024-02-07 quant-ph
Non-Markovian effect on remote state preparation
开放量子系统中非马尔可夫动力学的记忆效应被认为是有利于量子信息处理的。在这项工作中，我们采用了一个实验可控的双光子开放系统，其中一个光子经历了一个退相环境，另一个没有噪声，以表明非马尔可夫效应也可能对量子任务产生负面影响，例如远程状态准备：在一定的控制时间间隔内，非马尔可夫效应越强，遥态制备的保真度越低，而不是更多的信息会带来更好的表现。作为比较，与另一种典型的非马尔可夫噪声的RSP保真度的正效应进行了分析。因此，观察到的非马尔可夫效应的双重性质将是非常重要的开放系统工程领域。
2015-03-17 quant-ph
Re-exploring Control Strategies in a Non-Markovian Open Quantum System by Reinforcement Learning
本研究从强化学习视角重新审视复杂分子系统紫外双激发态叠加制备的最优控制问题，修改开源软件引入非马尔可夫环境建模，为非马尔可夫开放量子系统控制提供高效新方案。
2023-12-19 quant-ph
Restoring Heisenberg-Limited Precision in Non-Markovian Open Quantum Systems via Dynamical Decoupling
本文提出利用动力学解耦技术在非马尔可夫噪声下恢复量子计量的海森堡极限精度，并给出控制哈密顿量存在的充要条件，在阻尼Jaynes-Cummings模型中验证了其有效性。
2025-01-03 quant-ph
