Interplay between external driving, dissipation and collective effects in the Markovian and non-Markovian regimes
本研究基于精确非Markov主方程分析受驱光学开放系统及量子发射体集体动力学,揭示非Markov修正、交叉驱动与长时记忆效应。
2025-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Effect of temperature on non-Markovian dynamics in Coulomb crystals
在本文中,我们推广了Phys. Rev. A 88,010101(2013)中报道的结果,并研究了存在热噪声时库仑晶体中诱导的信息流。对于几个温度,我们计算了一个单一的1/2自旋与整个链的运动自由度的Ramsey干涉的非马尔可夫性质。这些结果给出了一个更真实的图片之间的相互作用的温度,非马尔可夫性和临界。
2014-04-01 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
Non-Markovian dynamics from band edge effects and static disorder
它最近被证明[S]。Lorenzo等人,Sci. Rep. 7,42729(2017)],玻色子浴中静态无序的存在-其正常模式因此变得全部安德森局域化-导致弱耦合到它的原子的发射的非马尔可夫性(在没有无序的情况下完全是马尔可夫的过程)。在这里,我们将上述分析扩展到弱耦合制度的有限带浴,以便考虑带边效应。我们研究了这些与静态无序的出现在一个合适的非马尔可夫度量的非马尔可夫行为的相互作用。
2018-07-10 quant-ph
Exploiting Gaussian steering to probe non-Markovianity due to the interaction with a structured environment
提出了一种基于高斯转向的量化连续变量高斯量子信道非马尔可夫性的方法。我们采用所提出的措施来评估和比较量子布朗运动(QBM)通道的非马尔可夫性,该通道源自与欧姆和亚欧姆环境的相互作用,其谱密度由洛伦兹-德鲁德截止描述,在高温和低温下,表明亚欧姆,高温环境导致高度非马尔可夫演化,具有从环境到系统的高斯可操纵性的循环回流。我们的研究结果增加了对CV系统量子相关性和非马尔可夫性之间相互作用的理解,并且可以在实验水平上实现,以量化某些物理场景中的非马尔可夫性。
2021-04-25 quant-ph
Quantum Limit for Driven Linear Non-Markovian Open-Quantum-Systems
本文研究了两个非简并振子纠缠生存中非马尔可夫动力学和驱动场的相互作用。基于两个参数耦合非简并振子与非全同独立热浴接触的非马尔可夫动力学的精确分析结果,导出了[Phys.Rev.Lett. 105,180501(2010)]被推广到非马尔可夫机制。具体而言,它示出,非马尔可夫动力学,当比较的马尔可夫的情况下,允许在较高的温度下,与较大的耦合强度的浴和较小的驱动速率的静态纠缠的生存。讨论了(i)耦合振荡器的不对称性,(ii)在相同温度下与浴的耦合强度和(iii)在相同耦合强度下的温度的影响。
2015-04-08 quant-ph
Non-Markovian Quantum Optics with Three-Dimensional State-Dependent Optical Lattices
量子发射器耦合到结构化的光子水库经历非常规的个人和集体的动力学之间的相互作用出现的维度和非平凡的光子能量色散。在这项工作中,我们系统地研究了几个典型的三维结构化浴槽的光谱密度的定性差异。我们发现非马尔可夫的个人和集体效应缺乏简化的描述,如完美的次辐射态或长程各向异性相互作用。此外,我们展示了如何实现这些模型,只使用冷原子在状态相关的光晶格,并显示如何这种非常规的动力学可以观察到这些系统。
2018-09-26 quant-ph
Degradation of Entanglement in Markovian Noise
纠缠生存时间定义为在时间噪声均匀的局域马尔可夫作用下,系统能够保持时间演化开始时的纠缠状态的最大时间。在本文中,我们研究这个数量是如何影响的相干保持和相应的动力发电机的耗散贡献之间的相互作用。我们报告存在一个违反直觉的,非单调的行为,在这样的功能,能够诱导突然死亡的纠缠模型,在没有单一的驱动能够维持纠缠任意长的时间。
2019-03-04 quant-ph
Driving-induced amplification of non-Markovianity in open quantum systems evolution
开放量子系统演化中的非马尔可夫效应在过去的十年里一直是人们越来越感兴趣的一个课题。非马尔可夫性(NM)最吸引人的特征之一是,它捕获的场景中的信息和一致性的损失是可逆的,因此从环境到系统的信息的暂时回流是可能的。本文研究了开放二能级量子系统中非马尔可夫性程度与含时控制场作用量之间的相互作用。我们发现,单独作用于系统的场的周期性调制可以大大提高非马尔可夫性的程度。我们表明,这种效果是目前只有当系统与环境之间的耦合是弱的。值得注意的是,增强消失在强耦合,这通常是非马尔可夫效应预计将更加明显的制度。
2017-05-02 quant-ph
Non-Markovianity over ensemble averages in quantum complex networks
我们考虑玻色子量子复杂网络作为量子谐振子的结构化有限环境,并研究网络结构与其谱密度,激发输运性质和非马尔可夫性之间的相互作用。经过审查的形式主义,我们证明了即使是很小的变化,网络结构可以有很大的影响运输的激励。然后,我们考虑几种不同类型的随机网络的相同的振子和均匀的耦合强度的合奏平均的非马尔可夫性。我们的研究结果表明,增加网络中的交互数量往往会抑制平均非马尔可夫性。这表明树网络是优化这个数量的随机网络。
2017-12-22 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限,发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化,而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为,为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Continuous and time-discrete non-Markovian system-reservoir interactions: Dissipative coherent quantum feedback in Liouville space
基于张量网络实现的路径积分减少指数记忆缩放多项式的效率和Liouville空间实现的时间离散量子存储器,我们研究了量子系统同时暴露于两个结构水库。为此,我们采用了一个数值精确的准二维张量网络相结合的对角和非对角系统水库的相互作用与双重记忆连续和离散的延迟效应。作为一个可能的例子,我们研究了离散光子反馈和结构化声学声子模式之间的非马尔可夫动力学相互作用,导致新兴的水库间的相关性和长寿的人口捕获在一个初始激发的两能级系统。
2021-04-17 quant-ph
Operation Mpemba effect: Breakdown of resource-Markovianity of free dynamics
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology(华南理工大学物理与光电学院);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
提出资源马尔可夫性概念,将姆潘巴效应操作性地定义为弛豫操作破坏资源马尔可夫性,实现度量无关的操作性表征,并基于资源非马尔可夫性度量给出定量刻画。
2026-06-08 quant-ph
Synchronization and Non-Markovianity in open quantum systems
失谐系统可以自发地实现同步动力学,并在不同的局域和全局耗散状态下显示出鲁棒的量子关联。在马尔可夫极限之外,来自环境的信息回流成为一种关键机制,其与自发同步的相互作用是未知的。考虑两个耦合量子比特的模型,其中一个与耗散环境相互作用,我们表明,非马尔可夫性是非常有害的同步的出现,因为后者可以延迟和阻碍,因为存在的信息回流。得到的结果考虑主方程的方法和碰撞模型的基础上重复的相互作用,这是一个非常通用的工具来定制所需的环境。
2021-04-22 quant-ph
Interplay between nonclassicality and $\mathcal{PT}$ symmetry in an effective two level system with open system effects
在适当的条件下,将处于$Λ$组态的三能级原子约化为一个有效的二能级系统,并研究了它的$\mathcal{PT}$对称性.当受到分束器类型的相互作用时,这种有效的量子比特系统提供了直接(间接)探测输出(输入)状态的非经典性质的范围。在这里,我们研究了输出态的非经典性质,通过使用一些众所周知的措施,如测量引起的扰动,并发和负的非经典相关。发现非经典特征在$\mathcal{PT}$对称(PTS)相中比在$\mathcal{PT}$对称破缺(PTSB)相中增强。此外,分束器的输出端口经受不同的量子噪声信道,都是非马尔可夫信道,例如,随机电报噪声以及马尔可夫,例如,相位阻尼和振幅阻尼噪声。噪声通道的应用被发现降低了非经典性的程度,但在PTS和PTSB阶段继续表现出不同的行为,在前一种情况下出现的主导行为。
2019-04-25 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
Perturbation theory for operational quantum non-Markovianity
在量子非马尔可夫性的操作方法中,记忆的定义取决于与在感兴趣的系统上执行的连续测量过程相关的不同结果集的统计特性。使用投影仪技术,我们开发了一个扰动理论,能够表达联合概率和结果的相关性方面的未扰动系统密度矩阵传播。该对象定义了在没有测量过程的情况下的开放系统动力学。连续的系列条款,这是缩放的系统-环境相互作用强度,包括在卷积结构,涉及系统传播加权高阶浴相关性。通过研究承认一个准确的描述不同的动力学证实了形式主义。利用微扰方法,在有限温度库中发现了由系统-环境相互作用和测量过程之间的相互作用引起的异常记忆效应。
2020-04-24 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
Enabling quantum non-Markovian dynamics by injection of classical colored noise
量子系统的非马尔可夫性质是近年来开放量子系统动力学研究的一个重要课题。许多研究,从它的理论基础到它作为量子信息处理和实验演示的资源的有用性,已经在文献中报道。通常,在这些研究中,需要一个结构化的水库,使非马尔可夫动态出现。在这里,我们研究了量子比特与玻色子浴相互作用的动力学,并在经典随机色噪声的注入下。一个典型的Lindblad型主方程的系统推导出,使用随机波函数形式主义。然后,利用Andersson,Cresser,Hall和Li测度证明了演化的非马尔可夫性。我们评估了三种不同噪声的测量,并研究了产生量子非马尔可夫性所需的环境和噪声泵之间的相互作用,以及系统的能量平衡。最后,我们讨论了实验实现所提出的模型的可能性。
2016-12-08 quant-ph
Interplay between the Hilbert-space dimension of a control system and the memory induced by a quantum SWITCH
本文研究控制系统希尔伯特空间维度对量子SWITCH性能的影响,发现提高维度可增强其诱导的非马尔可夫记忆,从而为改进量子信息处理与通信任务提供新途径。
2024-10-23 quant-ph
Steady-State Coherences under Partial Collective non-Markovian Decoherence
Dalian Minzu University(大连民族大学);Ocean University of China(中国海洋大学);University of Toronto(多伦多大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基克科学基金会)
研究部分集体非马尔可夫衰减对稳态共轭的影响,揭示其复杂行为并提供评估近似方法的基准。
2026-02-24 quant-ph
Simple master equations for describing driven systems subject to classical non-Markovian noise
提出基于广义累积展开的方法推导受经典非马尔可夫噪声驱动的量子系统的时间局域主方程,发现负退相干率和哈密顿重整化等特征,并在 Rabi 量子比特案例中验证了其比唯象主方程更准确。
2023-04-02 quant-ph
Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Measuring Memory Retention through Ergotropy
本文定义并分析具有唯一不动点的量子遍历信道,利用 ergotropy 回流指示非马尔可夫记忆效应,并揭示其在开放量子系统热力学与量子电池中的意义。
2025-03-15 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
Memory loss is contagious in open quantum systems
本文证明开放量子系统中马尔可夫性可通过有损耗系统从一个浴“传染”到另一个浴,并提出一种结合非厄米哈密顿量与主方程的 Bloch-Redfield 启发方法,以更低计算成本描述有损耗系统与非马尔可夫浴的相互作用。
2024-08-01 quant-ph
Coalescence of non-Markovian dissipation, quantum Zeno effect and non-Hermitian physics, in a simple realistic quantum system
对描述开放量子系统的有效哈密顿量进行对角化是追踪其例外点的常用方法。虽然,这样的方法是成功的跟踪在马尔可夫系统中的EP,它可能是有问题的,在非马尔可夫系统中,描述开放系统的有效哈密顿量的封闭表达式可能不存在。在这项工作中,我们提供了另一种方法来跟踪EP在开放量子系统,使用实验可测量的量,即量子比特的有效衰减率。所考虑的量子系统由两个不相同的相互作用量子比特组成,其中一个耦合到外部环境。我们开发了一个理论框架的时间相关的薛定谔运动方程,它提供了分析封闭形式的解的拉普拉斯变换的量子比特振幅的任意频谱密度的边界水库。量子比特的有效衰变率的峰值结构与环境间接相互作用,量子芝诺效应的发生之间的联系,被详细讨论,揭示了后者和异常点的存在之间的联系。我们的处理和结果还揭示了非马尔可夫动力学、量子芝诺效应和非厄米特物理之间错综复杂的相互作用
2022-06-28 quant-ph
Interplay between Standard Quantum Detailed Balance and Thermodynamically Consistent Entropy Production
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Hakubi Research Team, Pioneering Research Institute (PRI), RIKEN(理化学研究所前沿研究机构(PRI)Hakubi研究团队);Universal Biology Institute, The University of Tokyo(东京大学全球生物学研究院);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息研究中心);Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科物理学系)
研究探讨了量子马尔可夫半群在满足标准量子详细平衡条件时熵产率为零的特性,以及热力学一致熵产条件与详细平衡条件的等价性。
2026-05-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exact quantum master equation via the calculus on path integrals
本文构造了一个精确的量子主方程体系,用于计算在含时外场作用下弱体系-浴槽相互作用区以外的量子非马尔可夫耗散.进一步提出了一种新的截断方案,并与其他方法相比,关闭所产生的分层耦合运动方程。系统浴相互作用强度,非马尔可夫财产,和所需的层次之间的相互作用也证明了简单的自旋玻色子系统的帮助。
2004-10-12 quant-ph
Collective Quantum Beats from Distant Multilevel Emitters
我们分析了两个V型三能级原子与波导耦合系统中的量子拍频动力学。我们发现,量子拍频可以集体增强或抑制,类似于迪克超辐射和亚辐射,取决于原子间的分离和原子之间的初始相关性。特别地,集体拍频的干涉特性由原子之间的距离以拍频波长为模来确定。我们研究了集体原子和场动力学,说明了从马尔可夫到非马尔可夫制度的交叉,因为原子分离变得足够大,使电磁环境的记忆效应考虑在内。在这样的非马尔可夫制度,集体量子拍频可以增强超过马尔可夫限制作为一个结果的延迟效应。我们的结果表明,在远距离量子发射体系统中产生的多能级和多原子量子干涉效应之间存在丰富的相互作用。
2022-06-16 quant-ph
Fluctuation theorems for non-Markovian quantum processes
利用以前的结果马尔可夫动力学和波动定理,我们研究的后果记忆效应的单一实现的非平衡过程中的一个开放系统的方法。最近提出的一个经典的非马尔可夫随机解开,这是证明导致标准的熵涨落定理的修正的帮助下,沿着单一的轨迹向前和向后的过程的熵产生。这种修正被解释为通过测量从系统中提取的信息与从环境到开放系统的信息流之间的相互作用:由于记忆效应,动力学过程的单个实现不再是独立的,它们的相关性从根本上影响熵涨落的行为。
2013-01-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Positivity in the presence of initial system-environment correlation
初始系统-环境相关性所施加的约束可能导致非正的动力学映射。利用赋值映射的概念,我们得到了这类动态映射为正的和完全正的条件。任何初始的系统-环境相关性使分配映射为非正的,而动力学映射的正性取决于分配映射和系统-环境耦合之间的相互作用。我们展示了这种相互作用如何揭示或隐藏分配图的非正性。我们讨论的作用,这种相互作用的马尔可夫模型。
2012-12-15 quant-ph
Mechanism of entanglement preservation
研究了两个量子比特与其库的局域相互作用系统的纠缠保持性。我们证明了量子比特的束缚态及其库的存在和非马尔可夫效应是两个重要的组成部分,它们的相互作用在保持稳态纠缠中起着至关重要的作用。当忽略非马尔可夫效应时,纠缠突然死亡(ESD)再现。另一方面,当非马尔可夫是显着强,但没有束缚态,ESD和它的复苏的现象被恢复。我们的公式给出了一个关于纠缠保持的统一图景,并为如何在量子信息处理中保持纠缠提供了一条清晰的线索。
2010-05-24 quant-ph
Non-Markovian Protection and Thermal Fragility of Quantum Resources in a Spin-1/2 Ising-Heisenberg Diamond Chain
研究自旋-1/2 Ising-Heisenberg菱形链在非马尔可夫振幅阻尼与随机电报噪声下的量子关联动力学,比较Concurrence与不确定性诱导非定域性,并揭示温度、磁场和自旋耦合对量子资源保护的影响。
2025-06-15 quant-ph
Work and heat for two-level systems in dissipative environments: Strong driving and non-Markovian dynamics
工作,时刻的工作和热通量研究的一般情况下,一个强驱动的两级系统沉浸在一个玻色子热浴在域的参数空间微扰治疗失败。这尤其包括非马尔可夫动力学和适度到强烈的外部驱动之间的相互作用。精确的数据进行了比较,从弱耦合方法的预测。此外,系统浴相关性在初始热状态和它们对热通量的影响的作用得到解决。目前的实验活动对固态器件的这些结果的相关性进行了讨论。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise Classification in Three-Level Quantum Networks by Machine Learning
该研究提出基于前馈神经网络的三能级量子网络噪声分类方法,可超99%准确率区分非马尔可夫与马尔可夫退相干噪声,鲁棒性强且适用于有限样本实验,为量子架构噪声空间相关性分类提供新路径。
2024-12-02 quant-ph
Non-normality and dissipation in Markovian quantum dynamics: Implications for quantum simulation
Curtin University(科廷大学)
本文研究了马尔可夫开放量子系统中非正交性和耗散性的影响,揭示了非正交生成器如何导致暂态放大,从而影响量子模拟的稳定性与计算成本。
2026-08-05 quant-ph
Topology by Dissipation: Majorana Bosons in Metastable Quadratic Markovian Dynamics
马约拉纳玻色子,也就是凝聚态物理中马约拉纳费米子准粒子的紧密玻色子类似物,在标准哈密顿方案中是不允许有间隙的自由玻色子物质存在的。我们展示了如何动态亚稳性和非平凡的散装拓扑结构之间的相互作用,使它们的出现可能在非相互作用玻色子链进行马尔可夫耗散。这导致了一种独特的拓扑亚稳态形式,即一个保守的马约拉纳玻色子定位在一个边缘配对,一般来说,与对称生成器定位在相对的边缘。我们认为,马约拉纳玻色子是强大的对无序和可识别的签名在零频率稳态功率谱。我们的研究结果表明,自由玻色子的拓扑相位可能会出现在瞬态亚稳制度,持续超过实际的时间尺度。
2021-12-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergent phases and novel critical behavior in a non-Markovian open quantum system
开放量子系统由于相干量子动力学和耗散之间的相互作用而表现出一系列新颖的非平衡行为。在这些系统中特别感兴趣的是驱动,耗散过渡,出现了新的打破对称性的动力学阶段,以及超越兰道-金兹伯格现象学的传统范式的关键行为。在这里,我们考虑一个参数驱动的双模系统中存在的非马尔可夫系统水库的相互作用。我们表明,非马尔可夫修改这个系统的相图,导致出现一个新的对称性破缺相在一个新的普遍性类,没有对应的马尔可夫或平衡系统。这样的量子工程动态相位可以潜在地揭示在广泛的非平衡系统中的动态相变的普遍方面,并且有助于开发用于在有限温度下稳健地产生纠缠和量子关联的技术,其具有量子精密测量的潜在应用。
2017-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Projective measurements under qubit quantum channels
量子比特信道对量子比特状态上的投影测量的作用被用来建立信道与以偏置和锐度参数为特征的广义测量的属性之间的等价性。这可以被解释为将测量动力学的描述从薛定谔转移到海森堡图像。特别地,示出了单位量子信道以诱导无偏测量。马尔可夫信道被认为是等效的测量,其清晰度是一个单调递减的时间函数。通过考虑各种噪声信道来说明这些结果。此外,还讨论了偏置和锐度参数对测量能量消耗的影响及其与动力学非马尔可夫性的相互作用
2021-05-16 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
Exact solutions of non-Markovian dissipative Ising models
Michigan State University(密歇根州立大学)
本文针对兼具非马尔可夫动力学与马尔可夫耗散的多体量子系统,提出精确随机表示方法,得到无横向场、含局域自旋耗散的伊辛模型的精确解,揭示其自旋压缩特性与两类耗散的相互作用密切相关。
2026-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum enhancement of qutrit dynamics through driving field and photonic band-gap crystal
对典型马尔可夫库(自由空间)和光子带隙(PBG)晶体中与经典场耦合的三能级原子系统进行了比较研究。该研究的目的是评估集体的结构化环境和经典控制的系统上的动态的量子相干性,非马尔可夫性,和估计的参数,最初编码在原子状态的影响。我们发现,PBG材料作为介质和经典驱动场作为系统的一部分的建设性相互作用的结果在所有感兴趣的量子特性的显着增强,相比的情况下,当被驱动的qutrit是在一个马尔可夫环境。我们的研究结果提供了见解,以保持和增强量子特征的qutrit系统,这是有前途的替代候选人用于量子处理器,而不是量子比特。
2022-01-25 quant-ph
Preservation of quantum correlation between separated nitrogen-vacancy centers embedded in photonic crystal cavities
研究了光子晶体腔(PCC)中两个初始纠缠的氮空位中心(NVC)之间量子关联的非马尔可夫动力学。我们发现当NVC的跃迁频率在PCC的带隙内时,有限量子关联甚至渐近地保持,这与Born-Markovian近似下接近零的结果在数量上不同。此外,一旦NVC的跃迁频率远远超过PCC的带隙,在NVC中初始制备的量子关联将在长时间限制内完全转移到库中。我们的结果表明,结构库的非马尔可夫效应和发射场束缚态的存在之间的相互作用在这种量子关联保持中起着至关重要的作用。这一特性为设计主动抗退相干固态光学器件开辟了新的前景。
2013-02-16 quant-ph
Charging a quantum battery in a non-Markovian environment: a collisional model approach
本研究采用碰撞模型框架,探究非马尔可夫环境对开放系统量子电池充电的影响,发现稳态ergotropy存在最大值,且环境记忆效应可在更广参数空间内实现接近最大值的ergotropy,其最优条件与动力学非马尔可夫性为零相关。
2023-05-12 quant-ph
A systematic study of the role of dissipative environment in regulating entanglement and exciton delocalization in the Fenna-Matthews-Olson complex
本文利用数值精确的层级运动方程方法系统考察 FMO 复合物在不同温度、耦合强度和非马尔可夫环境下的纠缠与相干长度动力学,揭示二者受环境调控的差异及其与能量转移效率的关系。
2024-06-16 quant-ph
Dynamical Memory Effects in Correlated Quantum Channels
记忆效应在开放量子系统的动力学研究中起着重要的作用。在文献中讨论的量子信道存在两种概念上不同的存储器概念。在量子信息理论中,具有记忆的量子信道的特征在于在一系列量子系统上连续应用信道之间存在相关性。在开放量子系统理论中,记忆效应在量子系统的时间演化过程中动态地出现,并定义了非马尔可夫动力学。在这里,我们将这两个不同的记忆概念联系起来。特别是,我们研究之间的相互作用的多个使用的量子信道和非Markovianity的$t$参数化家庭的通道定义的动态映射的不可分性之间的相关性。
2016-09-23 quant-ph
Open-System Probe Selection and Optimal Measurements for Dispersive Coupling Metrology
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
本研究探讨开放系统中色散耦合计量,发现探针选择、环境记忆及测量方式共同影响灵敏度,并找到接近量子极限的固定可观测量。
2026-10-07 quant-ph
Bell violation versus geometric measure of quantum discord and their dynamical behavior
受近年来大量关于量子关联的各种度量之间相互作用的研究的启发,我们研究了两量子比特系统中Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)贝尔不等式的违反与量子不和谐的几何度量之间的关系.精确的下限和上限的贝尔违反与几何不和谐得到了一个特定的和重要的一类状态,贝尔对角状态,并满足这些界限的各自的状态也被表征。在退相干存在的情况下,包括马尔可夫,非马尔可夫和非反作用量子环境中,这两个量词的动力学行为进行了仔细的分析。结果表明,Bell破坏与几何不协调密切相关,就像它与其他纠缠单调的关系一样。
2013-03-20 quant-ph
Exact decoherence dynamics of a single-mode optical field
本文应用费曼和弗农的影响泛函方法研究了零温度下单模光场与环境的相互作用。利用路径积分的相干态形式,导出了单模光场的广义主方程。我们的分析明确显示了非马尔可夫效应如何体现在不同的环境相关时间尺度的确切退相干动力学。值得注意的是,当这些都等于或大于系统中的显着变化的时间尺度时,反作用引起的相干振荡和环境的耗散效应之间的相互作用导致非马尔可夫效应不仅对系统的短期行为,而且对系统的长期稳态行为有显着的影响。
2009-06-02 quant-ph
Coherent excitation energy transfer in model photosynthetic reaction center: Effects of non-Markovian quantum environment
激发能传递(EET)和电子传递(ET)是光合作用过程中的重要环节。实际上,光合反应中心构成了一个EET和ET的开放量子系统,它体现了色素、太阳光和声子浴的相互作用。到目前为止,理论研究主要基于马尔可夫条件下的主方程方法。非马尔可夫环境效应可能起着至关重要的作用,但尚未得到充分考虑。在这项工作中,我们提出了一个混合动态的方法来调查这个开放系统。声子浴的影响用精确耗散运动方程(DEOM)处理,光子浴的影响用Lindblad主方程处理。具体而言,我们探讨了非马尔可夫量子声子浴对相干转移动力学的影响及其对电流-电压行为的操纵。与完全马尔可夫林德布拉德方程和经典环境描述的结果不同,混合DEOM-Lindblad模拟显示了高达几百飞秒的传输相干性以及相应的环境操纵效应.这些非马尔可夫量子相干效应可以推广到更复杂和现实的系统中,并有助于有机光伏器件的设计。
2022-08-08 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
The role of information back-flow in the emergence of quantum Darwinism
量子达尔文主义试图解释量子系统状态的客观现实的出现,根据环境中独立的非相互作用片段获得的关于系统的冗余信息。考虑到相互作用的环境因素,产生了丰富的现象学,包括非马尔可夫特征的出现,其对客观化{ \it a' la}量子达尔文主义的影响需要充分理解。我们研究了一个简单的量子系统和多模环境之间的局部相互作用模型,该模型可以清楚地研究环境中信息捕获和传播之间的相互作用以及量子达尔文主义的出现。我们提供了强有力的证据,在这样一个模型中的非马尔可夫性和量子达尔文主义之间的相关性,从而提供了强有力的证据,这种基本现象之间的潜在联系。
2019-01-17 quant-ph
Quantum thermodynamics, quantum correlations and quantum coherence in accelerating Unruh-DeWitt detectors in both steady and dynamical state
Mohammed V University in Rabat(拉巴特穆罕默德五世大学);Prince Sattam bin Abdulaziz University(沙特王子萨塔姆·本·阿卜杜勒阿齐兹大学);Ibnou Zohr University(伊本祖海尔大学);Al-Ahliyya Amman University(安曼阿赫利耶大学);King Khalid University(国王哈立德国立大学)
研究Unruh-DeWitt探测器模型中量子热力学、量子关联和量子相干性的相互作用,分析马尔可夫和非马尔可夫环境下的资源演化,揭示非马尔可夫动力学可增强量子关联保持并提高量子热机效率。
2026-06-11 quant-ph
Edge state, bound state and anomalous dynamics in the Aubry-André-Haper system coupled to non-Markovian baths
研究了一维紧束缚系统在环境作用下的束缚态及其对动力学的影响。我们具体确定了三种束缚态。第一种是离散束缚态(DBS),其能级呈现出与连续谱的间隙。DBS表现出与系统边缘态相似的局域化特性,从而抑制了系统的衰减。第二种是连续束缚态(BIC),它也可以抑制系统的衰变。研究发现,BIC与系统的边缘模有着密切的联系,因为它们具有几乎相同的局域化和能量特征。第三个显示了一个大的差距,从连续和行为可扩展(不本地化)。此外,在这个状态下,系统的种群部分衰减,但不是全部衰减。这与前两种束缚态不同。为了说明束缚态的影响,研究了系统中单个激发的时间演化。我们发现,DBS和BIC在时间演化中起着重要的作用,例如,激发变得本地化,而不是衰减取决于初始状态和DBS或BIC之间的重叠。此外,我们观察到,单激发采取长程跳跃时,系统落入制度的强局域化。这一特征可以被理解为系统局部化和浴引起的长程相关的相互作用。
2020-04-05 quant-ph
Non-Markovian Quantum Dynamics of Exciton-Polaritons
Department of Chemistry, Texas A&M University(德克萨斯农工大学化学系);Department of Chemistry, Columbia University(哥伦比亚大学化学系)
本文提出非马尔可夫主方程方法,实现激子-极化激元全量子动力学模拟,捕捉声子诱导退相干与兰姆位移,并成功再现TIPS-并五苯中实验观察到的群速度重整化。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph