Entanglement in thermal equilibrium states
我们重新讨论了复合量子系统中热平衡态的纠缠问题。可能的场景在二分量子位/量子位和量子位/量子三重态系统中举例说明。
2005-07-01 quant-ph
Thermal Casimir vs Casimir-Polder forces: Equilibrium and non-equilibrium forces
我们批判性地讨论了共同的信念，热卡西米尔-波尔德力总是可以表示为松原和，因为它是真实的卡西米尔力。相反，原子-场耦合的精确处理表明，对于基态原子，与虚光子吸收相关的项有助于被识别为非平衡动力学的签名的力。当用基态极化率代替热态极化率时，甚至作用在热化原子或分子上的平衡力也可能被高估。
2008-08-14 quant-ph
Hybrid quantum-classical dynamics with stationary thermal states
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Centro Atómico Bariloche（国家科学技术研究委员会（CONICET），巴里洛切原子中心）；Universidad Tecnológica Nacional (UTN-FRC)（国立技术大学（UTN-FRC））
研究通过非幺正不可逆机制耦合量子与经典系统，在驻定态下热混合态的形成机制，提出详细平衡条件下的混合Lindblad方程子类，通过实例展示子系统间耦合对热态的影响。
2026-08-14 quant-ph
Non-equilibrium theory of projected ensembles
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校）
本文针对作为量子科学核心对象的投影系综，建立了其动力学的通用精确非平衡理论，推导了相关方程并给出经典表示，为其多方面研究提供了分析框架，应用广泛。
2026-08-12 quant-ph
Controlling Stationary One-Way Steering via Thermal Effects in Optomechanics
量子操纵是一种比纠缠更强但比Bell非定域性更弱的量子关联。在压缩光抽运、红边带驱动的光机系统中，研究了热效应下两个机械模的稳态高斯转向及其不对称性。在解决边带制度使用实验可行的参数，我们表明，高斯转向可以创建从压缩光的两个机械模式的量子涨落转移。此外，可以通过控制挤压程度或环境温度来观察单向转向。对两种模式的高斯转向和高斯Rényi-2纠缠的比较研究表明：一方面，转向和纠缠在不同的情况下都会出现类似突然死亡的现象，转向会提前消失;另一方面，转向被发现比纠缠更强，然而，保持不变的高斯Rényi-2纠缠的上限，并迅速衰减到零下的热噪声。
2018-10-15 quant-ph
Thermodynamics analogue for self-trapped spinning-stationary Madelung fluid
我们讨论二维Madelung流体动力学，其无旋情况简化为自由单粒子的薛定谔方程。我们证明了前文中所报道的自陷自旋-定常Madelung流体可以类比地被确定为一个平衡热力学系统。这是通过将马德隆密度上的Shannon熵和正文中定义的内能分别与平衡态热力学系统的热熵和热内能对应来实现的。这使我们确定一个马德隆流体模拟的热温度在消失值的固定的马德隆流体将不再旋转，等于量子力学基态的粒子被困在一个圆柱形管的外部潜力。
2010-06-25 quant-ph
Approach to Thermal Equilibrium in the Caldeira-Leggett Model
我们提供了一个显式的分析计算，显示了渐近的一维Caldeira-Leggett模型的热平衡在高温和弱耦合限制。我们调查一个自由粒子和谐振子系统，使用Lindblad和非Lindblad型主方程的每种情况下，并表明，热平衡达到完全的自由粒子和approximately谐振子，无论系统的初始准备。我们还将我们的计算推广到更高的维度。
2008-12-13 quant-ph
Thermal equilibrium in Gaussian dynamical semigroups
我们刻画了所有高斯动力学半群的连续变量量子系统的n-玻色子模式，热吉布斯状态作为一个固定的解决方案。这是通过显式的扩散和耗散矩阵之间的关系，其特征的半群动态，和协方差矩阵的热平衡状态。我们还表明，Alicki的量子详细平衡条件，基于Gelfand-Naimark-Segal内积，允许确定的扩散和耗散矩阵的温度依赖性，并确定不同的高斯动力学半群，共享相同的热平衡状态。
2023-01-14 quant-ph
Information-theoretic equilibrium and observable thermalization
理解热力学在什么条件下从微观动力学中产生是统计力学的最终目标。尽管这一理论已有100多年的历史，但我们仍在讨论其基础和适用性制度。一个至关重要的点是热平衡概念的定义，它是作为使冯诺伊曼熵最大化的状态给出的。在这里，我们认为，有必要提出一种新的方式来描述热平衡，专注于观察，而不是在量子系统的完整状态。对于给定的观测量，我们通过香农熵的最大化来证明热平衡的概念，并强调了这种原理预示的热性质。与吉布斯合奏的关系被带到光。此外，我们将这种平衡的概念应用到一个封闭的量子系统中，证明了总有一类具有热平衡性质的观测量，并给出了一个显式构造它们的方法。最后，我们揭示了这样一个原则与本征态热化假说的密切联系。
2017-02-09 quant-ph
Steady entanglement out of thermal equilibrium
我们研究了两个两能级原子量子系统（量子比特），它们靠近一个温度与周围墙壁温度不同的物体。当处于热平衡时，两量子比特的动力学表现为非纠缠的热稳态，而当处于热平衡时，两量子比特的动力学表现为非纠缠的热稳态.值得注意的是，这种纠缠来自于两个量子比特的耗散动力学本身，而没有对两个量子比特的任何进一步的外部作用，这表明了一种新的协议来产生和保护纠缠，这种纠缠对环境影响具有内在的鲁棒性。
2015-08-31 quant-ph
Quantum Dynamics, Master Equation and Equilibrium for a Qubit Coupled to a Thermal Boson Field
本文解析推导了旋转波近似下量子比特与热玻色子环境耦合的精确主方程，分析了演化算子的长时间行为，并考察了系统达到热平衡的条件。
2025-10-15 quant-ph
Energy shift and Casimir-Polder force for an atom out of thermal equilibrium near a dielectric substrate
研究了介质衬底表面附近原子脱离热平衡时的能量移动和Casimir-Polder力。本文首先采用定域源假设，将Dalibard，Dupont-Roc和Cohen-Tannoudji提出的形式化方法推广到非热平衡的情况，该方法将热涨落和辐射反应对能移的贡献分开，并对基态和激发态的原子作了不同的处理。然后利用推广的形式计算了各向同性极化中性原子的能量移动和Casimir-Polder力。我们确定的热波动，源于衬底和环境的影响，并详细讨论如何Casimir-Polder力的热平衡行为在三个不同的距离区域中的低温极限和高温极限的基态和激发态原子，特别注意致力于新的功能，而不是热平衡。特别是，我们恢复的新行为的原子壁力的热平衡在大的距离最近发现的低温极限在不同的理论框架，此外，我们给出了一个具体的区域，这种行为举行。
2014-09-07 quant-ph
Analytic solution of the Domain Wall non-equilibrium stationary state
我们考虑加入两个域与任意相反的磁化所产生的平衡动力学。我们研究了通过自旋$1/2$ XXZ哈密顿量的幺正演化而出现的定态，在无隙区，系统产生了定态自旋流。利用广义流体动力学方法，我们给出了一个简单的公式的自旋电流和磁化强度的时空分布的大的限制时间。作为一个显着的效果，我们表明，定态有一个强烈的不连续依赖于相互作用的强度。这个功能使我们能够给出一个定性的估计的瞬态行为的电流与数值模拟相比。此外，我们分析的磁化曲线的边缘周围的行为，我们认为，与XX自由费米子点，相互作用总是防止出现的Tracy-Widom缩放。
2017-07-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
UniqueNESS: Graph Theory Approach to the Uniqueness of Non-Equilibrium Stationary States of the Lindblad Master Equation
针对林德布拉德主方程非平衡定态唯一性问题，提出基于图论的UniqueNESS方法，通过分析哈密顿量与跳跃算符关联有向图的连通性，优化现有唯一不动点判据的处理方式。
2025-04-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quasi-equilibrium relaxation of two identical quantum oscillators with arbitrary coupling strength
本文研究开放系统的非平衡问题。利用路径积分方法，导出了任意耦合全同量子振子与独立库相互作用系统的含时密度矩阵的解析表达式.的时间行为的空间方差和协方差从给定的初始值到固定值进行了研究。结果表明，在相对较低的耦合强度的渐近方差在长时间的极限达到稳定状态，尽管在初始条件。方差的固定值不同于总平衡的情况下，由于它们的耦合同时与不同温度的热储。热浴温差越大，耦合振子方差的定态值与涨落耗散定理给出的值的差异越大。在强耦合下，方差具有发散性。另外，在弱耦合极限下，尽管整个系统内部温度不同，渐近平稳方差总是符合涨落耗散定理。
2014-07-01 physics.chem-ph quant-ph
Carnot's theorem for nonthermal stationary reservoirs
卡诺定理对工作在两个处于热平衡的贮液器之间的发动机所能达到的最大效率提出了一个基本限制。我们将这一结果推广到任意非热稳态水库的情况，即使有量子相干性。为了做到这一点，我们证明了一个单一的非热储层形式上等价于多个平衡的。最后，我们讨论了实现引擎的可能性，工作在单位效率，利用量子相干性存在于水库。
2011-11-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observing the Casimir-Lifshitz Force Out of Thermal Equilibrium
两个不同温度的物体之间的热Casimir-Lifshitz力显示出在处于热平衡的系统中不存在的显著特征。到目前为止，这种力的表现只在靠近加热基底的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到，但从未在两个宏观物体之间观察到。用传统的Casimir装置观察热Casimir-Lifhitz力的热平衡是非常困难的，因为对于实验可达到的分离，热力与零温度量子Casimir力相比是小的，除非考虑板之间的过大温差。我们描述了一种装置，它允许直接观察的热力平衡的亚微米分离和适度的板之间的温差。
2015-04-07 cond-mat.other quant-ph
Non-equilibrium pre-thermal states in a two-dimensional photon fluid
热化是多体系统向熵最大化的热平衡状态演化的动力学过程。然而，在某些情况下，热平衡的建立显著减慢，并且可能出现预热化现象。它描述了初始松弛后的准稳态扰动。虽然具有类似的性质，他们的热对应物，预热状态表现出部分记忆的初始条件。在这里，我们观察到一个非平衡，二维（2D）流体的光相互作用淬火后的动态形成的预热状态。流体的一阶关联函数的直接测量揭示了在光锥内传播的远程代数相关性的自发出现，提供了一个明确的准稳态的签名强烈类似于一个二维热超流体。详细的实验表征的代数顺序和部分记忆的初始条件被证明，与最近的理论预测。此外，通过控制流体波动的增加，我们揭示了从代数到短程（指数）相关性的交叉，类似于在热平衡时观察到的著名的Kosterlitz无相变。这些结果表明，存在非平衡的热力学相变的前体。
2022-04-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
A scattering approach to Casimir forces and radiative heat transfer for nanostructured surfaces out of thermal equilibrium
我们发展了一种精确的方法来计算Casimir力和任意两个纳米结构表面之间的辐射传热功率的热平衡。该方法是基于最近使用的卡西米尔效应的调查散射方法的推广。类似于平衡的情况下，我们发现，也出了热平衡的形状和成分的表面进入只有通过他们的散射矩阵。导出的表达式提供了精确的结果的散射矩阵的干预表面。
2009-09-11 hep-th quant-ph
Entanglement in stationary nonequilibrium states at high energies
近年来人们发现，只要温度足够低，量子系统就可以在热平衡态消除纠缠。在目前的工作中，我们探讨了在非平衡定态中存在纠缠的可能性。我们分析表明，在一个简单的一维自旋链，有纠缠，即使在最高可达到的能量，也就是说，从一个平衡态在无限的温度，足够强的驱动可以诱导纠缠，即使在热力学极限。我们还表明，耗散退相，另一方面，破坏纠缠。
2012-01-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
The thermalization of a two-level atom in a planar dielectric system out of thermal equilibrium
我们研究了由二能级原子与介质板附近超出热平衡的稳态电磁场相互作用所模拟的基本量子系统的热化。将板保持在与原子所在区域不同的温度下。我们发现，当平板是一个非吸收和非色散介质的有限厚度$ d$，没有出热平衡效应出现就热化的原子而言，和一个有限厚的介质平板的相对介电常数$\operatorname{Im} ε$的虚部很小，如果满足$\frac{\operatorname{Im} ε}{\sqrt{\operatorname{Re}ε-1}} \frac{d}{λ_0} > 1$，其中$λ_0$是原子的跃迁波长的半空间介质基板的行为。这个条件可以作为实验验证的指导，使用一个有限厚度的电介质基板，与半空间（无限厚度）电介质的热平衡波动所产生的效果。
2015-10-15 gr-qc quant-ph
Random Hamiltonian in thermal equilibrium
提出了一个研究处于热平衡的无序量子系统的框架。该方法是基于一个动力学模型-其中包括一个双括号梯度流和一个统一的布朗波动的组合-“平衡”成一个典型的分布的哈密顿量。由此产生的平衡态被用来计算量子观测量的淬火和退火平均值。
2009-01-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Landau superfluids as non equilibrium stationary states
我们将超流体状态定义为非平衡稳态（NESS），其在零温度下满足一定的\emph{metastability conditions}，其物理上表示流体的粒子与周围环境之间应该存在足够小的能量-动量转移（例如，管）。结果表明，Girardeau模型和Huang-Yang-Luttinger（HYL）模型描述了这种超流体，而且，在HYL模型中，亚稳态条件与Nozières猜想直接相关，即由于排斥作用，凝聚体不会碎裂成两个（或多个）部分，从而保证了它的量子相干性.这些模型是NESS的严格例子，其中系统不是有限的，而是一个多体系统。\end{abstract}
2014-07-02 math-ph math.MP quant-ph
Path integral framework for characterizing and controlling decoherence induced by non-stationary environments on a quantum probe
提出一种路径积分框架，利用量子探针表征非平稳环境涨落，求解了非平稳广义高斯过程诱导的纯退相干衰减，并证明该结果为探测非平衡环境的谱性质及减轻退相干效应提供了有效工具。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Typicality of thermal equilibrium and thermalization in isolated macroscopic quantum systems
基于热平衡应该通过宏观观测来刻画的观点，我们发展了宏观量子系统中热平衡的典型性和热平衡的途径的一般理论。我们首先用公式表示孤立量子系统中的纯态代表热平衡的概念。然后，通过假设或证明在某些非平凡模型（包括热接触的两体模型）中微正则系综的大偏差型边界（我们称之为热力学边界），证明了表征热平衡是微正则能量壳层中纯态的一个典型性质.我们相信，这种典型性，以及统计力学在经验上的成功，为均衡统计力学提供了一个合理的理由。我们还建立了两种不同假设下的热平衡的方法，一个是初始状态有一个温和的能量分布，另一个是能量本征态热化假设。
2016-03-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum mechanical evolution towards thermal equilibrium
一个系统达到热平衡的条件，以及如何从基本动力学定律中推导出这一点，从热力学和统计力学一开始就是一个主要问题。尽管取得了相当大的进展，但这仍然是一个悬而未决的问题。受这个问题的启发，我们讨论更一般的平衡问题。我们证明，几乎完全的一般性，达到平衡是量子系统的一个普遍性质：几乎任何子系统在与一个足够大的浴相互作用将达到一个平衡态，并保持接近它几乎所有的时间。我们还证明了几个一般性的结果有关的其他方面的热化除了平衡，例如，平衡态不依赖于详细的微观状态的浴。
2008-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Sensing Out-of-Equilibrium and Quantum Non-Gaussian environments via induced Time-Reversal Symmetry Breaking on the quantum-probe dynamics
该研究证明非平衡、非稳态或量子非高斯强耦合环境会诱导量子探针控制动力学的时间反演对称性破缺，并基于固态NMR实验模拟提出可区分多种噪声属性的量子传感方案。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological gauge theory for mixed Dirac stationary states in all dimensions
我们导出了全维弱关联费米子混合量子态的普适实时$U(1)$拓扑规范场作用量，并证明了它与稳定态的动力学的平衡或非平衡性质无关.关键的先决条件是电荷量子化和电荷守恒。规范动作编码非量化的线性响应，如预期的混合状态，但也量化的非线性响应，与混合状态拓扑结构和可访问的实验。我们的建设还展示了如何异常流入和散装边界对应的物理图片扩展到非平衡系统。
2022-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium almost-stationary states and linear response for gapped quantum systems
我们证明了线性响应理论的有效性在零温度下描述相互作用的费米子格带隙的哈密顿扰动。作为一个重要的创新，我们的结果需要的频谱间隙假设只为未扰动的哈密顿量，并适用于一个大类的扰动，关闭频谱间隙。此外，我们还证明了高阶响应系数的公式。我们的理由线性响应理论是基于一个新的扩展绝热定理的情况下，一个随时间变化的扰动关闭的差距。根据绝热定理的标准版本，当微扰被动态地打开并且只要能隙不闭合，初始基态就演化为受扰算符的基态。新的绝热定理指出，无论是缓慢变化的潜力或小的准本地运营商的扰动，一旦扰动关闭的差距，绝热演化遵循非平衡准定态（NEASS），我们明确构建。
2019-03-18 math-ph math.MP quant-ph
Non-stationary Statistics and Formation Jitter in Transient Photon Condensation
虽然平衡态相变很好地描述了一个自由能景观，有几个工具来描述其非平衡对应的一般特征。另一方面，接近平衡的自由能很容易获得，但它们的完整几何形状仅在非平衡中探索，例如在淬火之后。然而，在非平稳系统的特定情况下，序参量和自由能的概念变得不明确，并且仍然缺乏对非平稳（瞬态）相变的全面理解。在这里，我们探测瞬态非平衡动力学的光泵，染料填充的微腔表现出近平衡玻色-爱因斯坦凝聚在稳态条件下。通过快速激发大量的染料分子，我们淬火系统远离平衡态，接近一个临界激发能，发现延迟凝聚，解释为一个瞬态等效的临界减速。我们引入了两次、非平稳、二阶关联函数作为探测瞬态弛豫动力学统计特性的有力实验工具。除了临界激发能附近的数量波动，我们表明，瞬态相变表现出不同形式的发散波动，即时序抖动的序参量的增长。这种抖动是由与自发发射相关的随机性引起的，其影响在临界点附近被放大。我们的结果的一般性质进行了讨论的基础上的几何有效自由能景观。因此，我们确定通用功能，如形成定时抖动，为一个更大的一组系统经历瞬态相变。我们的研究结果对不同的系统有直接的影响，包括微米和纳米激光器以及胶体纳米颗粒的生长。
2019-08-15 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Bose-Einstein Condensation in Dissipative Systems far from Thermal Equilibrium
结果表明，玻色-爱因斯坦凝聚不仅可以发生在空间扩展的平衡系统中，而且可以发生在远离热平衡的系统中，这些系统表现出有序-无序的相变。研究是通过求解复杂的Ginzburg-Landau方程，一个非平衡有序-无序相变的通用模型。
2000-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Smoothness of Wave Functions in Thermal Equilibrium
我们考虑量子系统波函数$Ψ$在逆温度$β$或正则系综下的热平衡分布。由于$L^2$空间包含的不可微函数比可微函数多，并且由于热平衡分布非常分散，人们可能会认为$Ψ$是可微的概率为零。然而，我们表明，相关的哈密顿相反的情况下：概率为1，$Ψ$是无限经常微分，甚至分析。我们还表明，概率为1，$Ψ$在于域的哈密顿量。
2005-09-13 math-ph math.MP quant-ph
Surface-atom force out of thermal equilibrium and its effect on ultra-cold atoms
在宏观电动力学框架下研究了表面原子脱离热平衡的Casimir-Polder-Lifshitz力。特别注意的是，它的大距离限制，显示了一个新的，更强的行为相对于平衡的情况下。本文讨论了在非热平衡组态下，表面原子力对简谐玻色-爱因斯坦凝聚体质心振荡和光晶格中超冷费米子气体Bloch振荡产生的频移.
2006-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
