Electron interaction with the environment in tunnel ionization
用半经典一维隧穿方法计算了电子在由外电场和氦原子势形成的势垒中的平均停留时间。隧穿电子被认为与氦离子中的电子屏蔽的核电荷相互作用。研究发现屏蔽效应使隧穿电子的平均停留时间变小,考虑到环境对隧穿电子的耗散效应,在一个包含速度相关摩擦力的半经典模型中,发现屏蔽效应显著地改变了隧穿电子的平均停留时间.
2020-03-09 nucl-th physics.atom-ph quant-ph
Quantum Arrival and Dwell Times via Idealised Clocks
在量子理论中,许多解决到达和停留时间概率定义问题的方法都利用了理想化的时钟模型。一个有趣的问题是,在何种程度上,以这种方式获得的概率与标准的半经典结果。在本文中,我们探讨这个问题,使用一个合理的一般时钟模型,解决了使用路径积分方法。我们发现,在弱耦合制度的能量的时钟是远远小于它正在测量的粒子的能量,时钟指针的概率可以表示的概率电流的情况下的到达时间,和驻留时间的情况下的驻留时间运营商,预期的半经典结果。在强系统时钟耦合的制度,我们发现,到达时间的概率是成正比的动能密度,与早期的模型,涉及一个复杂的潜力。我们认为,适当规范化,这可能是一般预期的结果,在这一制度。我们表明,这些结论在很大程度上是独立的时钟哈密顿量的形式。
2012-02-09 quant-ph
Stochastic Bohmian mechanics within the Schrödinger-Langevin framework: A trajectory analysis of wave-packet dynamics in a fluctuative-dissipative medium
本文从量子流体力学的观点出发,对薛定谔-朗之万或科斯京非线性微分方程进行了玻姆分析,研究了环境的热涨落对波包动力学的影响.这样,在从Kostin方程得到Schrödinger-Langevin-Bohm方程之后,研究了它在简单但物理上有洞察力的系统中的应用,例如Brownian-Bohmian运动,重力场中的运动和通过抛物反射器的传输。如果假定概率密度为随时间变化的高斯分布,则热涨落和热波包的影响导致Bohmian随机轨迹。从这个轨迹为基础的分析,量子和经典的自由粒子的扩散系数,热到达时间的线性电位和传输概率和特征时间,如到达和停留时间的抛物型反射器,然后提出和讨论。
2019-04-11 quant-ph
Quantum coherence and non-Markovianity of atom in dissipative cavity under weak measurement
研究了弱测量下耗散腔中原子的量子相干性和非马尔可夫性。研究发现,量子相干性明显地依赖于原子的初态、弱测量及其反转的强度、原子-腔场耦合常数和非马尔可夫效应。弱测量效应越明显,相干性保护越好。原子-腔场耦合越大,量子相干性保持得越好。非马尔可夫效应越强,相干性降低得越慢。也就是说,通过控制这些物理参数可以有效地保护量子相干性。
2018-11-03 quant-ph
Deterministic Quantum Jump (DQJ) Method for Weakly Dissipative Systems
University of Hamburg(汉堡大学);The Hamburg Center for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心)
DQJ方法通过消除随机采样误差,在弱耗散系统中更高效地模拟量子跃迁。
2026-03-04 quant-ph
Modulating Entanglement Dynamics of Two V-type Atoms in Dissipative Cavity by Detuning, Weak Measurement and Reversal
针对耗散腔中两个V型原子的纠缠退化问题,本文推导解析解并揭示耦合、SGI、失谐与弱测量反转对纠缠保护和生成的调控规律。
2024-01-16 quant-ph
Controlling Quantum Coherence of V-type Atom in Dissipative Cavity by Detuning and Weak Measurement Reversal
本文研究耗散单模腔中V型原子的量子相干性,揭示失谐与弱测量反转可有效保护相干并避免相干突然死亡,而SGI、强耦合和弱测量会加速相干衰减,并给出物理解释。
2025-08-28 quant-ph
Environment induced entanglement in a refined weak-coupling limit
具有相等频率的两个非直接相互作用的量子比特可以通过弱耦合欧姆热浴的作用经由马尔可夫耗散动力学而纠缠。在标准的弱耦合极限推导中,如果频率不同,这种纯粹的耗散效应就会消失,因为这种方法使用了“遍历平均”。然而,在某些物理情况下,这种技术太粗糙,无法捕捉耗散动力学的所有相关方面。在这些情况下,为了更好地描述开放系统的物理行为,有必要超越“遍历平均”。我们表明,在这个更精细的框架中,环境的纠缠能力在不同频率的情况下也持续存在。
2009-10-21 quant-ph
Weak invariants of time-dependent quantum dissipative systems
引入了弱不变量的概念。然后,在Lindblad型主方程的背景下,讨论了与含时量子耗散系统相关的弱不变量。特别地,借助su(1,1)Lie代数结构,明确地构造了频率和摩擦系数均含时的量子阻尼谐振子的弱不变量.这推广了刘易斯-Riesenfeld不变量的情况下,非酉动力学的马尔可夫近似。
2016-09-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative Landau-Zener tunneling in the crossover regime from weak to strong environment coupling
本文利用可调超导磁通量子比特观测Landau-Zener隧穿中从弱到强环境耦合的交叉行为,并提出自旋浴模型刻画该区域,为理解量子退火中的耗散作用提供依据。
2025-01-05 quant-ph
Hamiltonian and Liouvillian learning in weakly-dissipative quantum many-body systems
针对弱耗散量子多体系统的模拟量子仿真问题,提出多种哈密顿量与刘维尔量学习方法,通过拟设重参数化降低学习复杂度,仅需经典后处理,并用自旋模型验证了方法的有效性。
2024-11-10 quant-ph
Coherent quantum dynamics in steady-state manifolds of strongly dissipative systems
最近人们意识到,耗散过程可以被利用和利用,以达到相干量子控制和信息处理的目的。在这种精神下,我们考虑强耗散量子系统承认一个非平凡的流形的稳定状态。我们展示了如何制定绝热相干幺正操作,例如,量子逻辑门,在这个{稳态}流形内,通过在系统的Liouvillian中添加一个弱的,时间重新缩放的Hamilton项。有效的长时间动力学是由一个投影哈密顿量,这是从弱幺正控制和快速松弛过程之间的相互作用的结果。由哈密顿项引起的{稳态}流形外的泄漏被环境诱导的动力学对称化抑制。我们目前的应用量子计算中的消相干自由子空间和无噪声子系统和非绝热误差的数值分析。
2014-12-17 quant-ph
Exact solutions of interacting dissipative systems via weak symmetries
我们演示了如何连续弱对称的存在下,可以用来分析对角化的任意强相互作用或非线性的一类马尔可夫耗散系统的Liouville。这使得完整的动力学和耗散谱的准确描述。我们的方法可以被看作是实现一个精确的,部门相关的平均场去耦,或者,作为一种量子到经典映射。我们集中在两个典型的例子:一个非线性玻色子模式受到非相干损耗和泵浦,和一个非均匀的量子伊辛模型与任意连接和本地耗散。在这两种情况下,我们计算和分析的全耗散谱。我们的方法适用于各种其他系统,并可能为复杂的驱动耗散量子系统的研究提供一个强有力的新工具。
2021-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of bath temperature on the decoherence of quantum dissipative systems
我们报告了一个反常的量子耗散系统的消相干现象的框架内的随机解耦方案,随着一个层次的运动方程的形式主义,没有通常的Born-Markov或弱耦合近似。研究发现,在强耦合区,提高水浴温度可以降低两量子比特自旋玻色子模型的退相干。对于弱耦合情况,我们发现镀液温度可以增强退相干。这一结果与通常认为的浴温越高,退相干越严重的观点相反,表明在双量子位自旋玻色子模型中发生了退相干动力学跃迁。我们还证明了临界转变点可以用量子相干性指标的频谱的行为来表征。
2016-12-21 quant-ph
Stochastic decoupling approach to the quantum dissipative dynamics: Perturbative and non-perturbative treatments
我们发展了一种分层泛函导数方法,在随机解耦描述的框架内研究量子耗散系统的约化动力学。只保留最低阶截断的分级泛函导数,可以恢复二阶Nakajima-Zwanzig量子主方程。考虑到高阶修正,我们的方法可以实现为一个高效的数值方案,为一般的量子耗散系统超越通常的马尔可夫,行波,弱耦合近似。
2018-08-07 quant-ph
Dissipative dynamics of a driven qubit: interplay between non-adiabatic dynamics and noise effects from weak to strong coupling regime
我们研究了量子比特耗散动力学的薛定谔方程的精确解,通过短迭代Lanczos方法(SIL)实现,它允许我们描述量子比特和浴动力学从弱到强耦合制度。我们专注于与外部环境接触的量子比特的两种不同模型:第一种是自旋玻色子模型(SBM),它给出了静态隧道能量和偏置场方面的量子比特的描述。第二个模型描述了一个外部驱动的量子比特,其中偏置场和隧穿速率都由服从有限时间协议的时间相关磁场控制。我们表明,在SBM的情况下,我们的解决方案正确地描述了交叉从相干到非相干的磁化行为,发生在图卢兹点。此外,我们表明,浴响应显着变化的系统动力学过程中,从非共振在很小的时间共振行为在很长一段时间。当存在外部驱动场时,对于驱动持续时间的固定值,我们的结果表明,浴可以为协议的成功提供有益的影响。我们发现了由于外部驱动和耗散效应而导致的协议的非绝热性之间复杂相互作用的证据,这在很大程度上取决于量子位浴相互作用的详细形式。
2019-05-05 quant-ph
On the relevance of weak measurements in dissipative quantum systems
本文分析耗散对弱测量的影响,揭示非简并与简并系统在长耗散时间下弱值行为的差异,并提出利用短时间弱值提取耗散动力学信息的方法。
2023-08-01 physics.optics quant-ph
Modular Dynamical Semigroups for Quantum Dissipative Systems
我们引入了一类马尔可夫量子主方程,能够描述与一个或多个热浴弱耦合的量子系统的耗散动力学。耗散结构是由熵算子驱动的,即所谓的模块化哈密顿算子,这使得耗散结构是非线性的。生成的模动力半群(MDS)一般不是量子动力半群(QDS),其动力学是流行的Lindblad型。MDS有一个强大的热力学结构,这保证了时间演化状态的积极性,正确的稳态性质,熵产生的积极性,一个积极的Onsager矩阵和Onsager对称关系(由格林-久保公式产生)。我们表明,著名的戴维斯发电机,通过出生和世俗的近似,产生MDS。通过解开前者的模块化结构,我们提供了一个不同的和真正的非线性MDS,而不是QDS类型,这是免费的严重的光谱限制的戴维斯发电机,同时仍然支持弱耦合极限参数。对于后者,本文的工作是\cite{Ottinger2011_GEO,Ottinger2010_TLS_DHO}的一个实质性扩展
2015-03-10 quant-ph
Nonlinear dynamics of weakly dissipative optomechanical systems
光机系统吸引了很多关注,因为它们为量子测量、转换、混合系统和量子物理的基础研究提供了一个新的平台。他们的经典非线性动力学是令人惊讶的丰富,迄今为止仍有待探索。致力于这一主题的工作通常集中在耗散常数,这是大大大于目前的实验中遇到的,这样的弱耗散光学机械系统的非线性动力学几乎是未知的水域。在这项工作中,我们填补了这一空白,并调查在这个重要的政权的规则和混沌动力学。为了分析动力学吸引子,我们将“广义排列指数”方法扩展到耗散系统。我们表明,即使当混沌运动是不存在的,在弱耗散制度的动态是非常敏感的初始条件。我们认为,减少耗散允许混沌动力学出现在一个小得多的驱动力,并使各种路线的混乱。我们确定了三个通用功能弱耗散经典光机非线性动力学:极限环和极限环面之间的Neimark-Sacker分歧(导致梳的频谱中的边带),准周期性的路线混乱,和存在的瞬态混沌。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Driven-dissipative Ising model: Dynamical crossover at weak dissipation
耦合到环境中的受驱动量子系统通常表现出临界附近的弛豫动力学的有效热行为。然而,由于相干动力学和弱耗散之间的竞争,在弱耗散极限下可能会有不同的定性行为。在这篇工作中,我们研究了一个驱动耗散的无限程伊辛模型,在存在单个原子耗散的情况下,一个模型,出现在大失谐极限下的范式开放Dicke模型。我们表明,该系统经历了一个动力学交叉从弛豫动力学,与一个特征动力学指数$ζ=1/2$,欠阻尼临界动力学所管辖的指数$ζ=1/4$在弱耗散制度,一个行为是显着不同的平衡。最后,利用一个精确的图形表示,我们证明了动力学交叉欠阻尼临界是不是一个人工制品的平均场性质的模型,并持续存在,即使在存在短程扰动。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Gravitational effects on a dissipative two-level atom in the weak-field regime
Kyushu University(九州大学);Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University(九州大学量子与时空研究院)
利用Feynman-Vernon影响泛函形式,推导了牛顿引力场中二能级原子与标量场相互作用的量子主方程,发现自发辐射率受引力修正,且修正依赖于原子偶极、位置及辐射频率,并识别了引力增强或抑制自发辐射的参数区域。
2026-05-23 gr-qc quant-ph
Fast-forwarding quantum algorithms for weakly nonlinear dissipative differential equations and beyond
Peking University(北京大学)
本研究提出一种结合Carleman嵌入技术与线性化系统哈密顿量模拟算法线性组合的量子算法,可快进求解弱非线性耗散微分方程,将算法复杂度从与演化时间T相关的O~(√T)提升至显性不依赖T的O(1),还拓展至更强非线性等场景的数值研究。
2026-08-27 cs.NA math.NA quant-ph
Generalized Gibbs ensembles in weakly interacting dissipative systems and digital quantum computers
本文提出利用数字量子计算机研究弱耗散可积分系统中的可积分效应,并探讨其在近可积分量子材料中稳定 exotic 状态的可能性。
2025-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
The neutron returning time in a linear potential
本文计算了中子在地球线性引力势上散射的量子时延。量子时间延迟分别由Wigner时间、驻留时间和重新定义的Larmor时间减去经典返回时间(CRT)得到。与传统的Larmor时间定义不同,我们将磁场沿中子传播方向排列来定义Larmor时间,这一定义对通过自由区和方形势垒的运动给出了合理的结果。值得注意的是,在零磁场极限下,Larmor时间与CRT很好地吻合,这是由于线性势垒的特殊形状,并且可能与弱等效原理有一定的关联。研究还发现,经典禁带对驻留时间$τ_{_\mathrm{DW}}$与CRT匹配起着至关重要的作用,而驻留时间与相位时间之差\ie(自干涉时间延迟)对势垒形状敏感,清楚地显示了线性势垒的特性。所有的时间延迟都在亚毫秒的量级上,并表现出振荡行为,表明散射中子的自干涉,并且只有当德布罗意波长$λ_k=2π/k$与特征长度$L_c=[2m^2g/\hbar^2]^{-1/3}$相当时振荡才变得明显。如果时间延迟的测量在实验上是可行的,它可以探测粒子散射的量子性质的引力势在时间域。
2020-08-28 physics.atom-ph quant-ph
Topological signatures in a weakly dissipative Kitaev chain of finite length
我们构建了一个全球Lindblad主方程的Kitaev量子线的有限长度,弱耦合到一个任意数量的热浴,在Born-Markov和长期的近似。我们发现,耦合的外部浴到一个以上的晶格网站产生量子干涉效应,所产生的费米子隧道通过多个路径的可能性。在不同温度和/或化学势的两个浴中,稳态粒子流可以通过Landauer-Büttiker公式表示,就像在弹道输运装置中一样,增加了与Kitaev哈密顿量中$p$ -波配对相关的异常因子。这样的一个因素是受链的基态性质,被有关的有限大小相当于其Pfiran拓扑不变量。
2021-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Weak-to-Strong Light-Matter Coupling and Dissipative Dynamics from First Principles
本文推广量子电动力学密度泛函理论以纳入耗散动力学,从头算描述苯和甲苯在弱到强耦合区间的腔-分子动力学,并实现腔介导的电子激发态能量转移。
2020-02-24 physics.chem-ph physics.comp-ph physics.optics
Dissipative phase transition in two-dimensional d-wave Josephson junctions
用各向异性XY模型描述了两层d波超导薄膜之间的面内约瑟夫森结的量子动力学,其中准粒子和库珀对隧穿项都是非局域的.将弱耦合和强耦合分析相结合,我们发现了耗散相变的有力证据。相应的临界行为进行了研究,并与以前发现的常规(s波)约瑟夫森结。
2006-02-16 cond-mat.other quant-ph
Bose-Hubbard Model: Relation Between Driven-Dissipative Steady-States and Equilibrium Quantum Phases
在弱抽运和弱耗散的限制下,给出了腔光子驱动耗散玻色-哈伯德模型的平均场主方程的解析解。而不是纯粹的莫特绝缘体状态,我们发现统计的混合物具有相同的二阶相干性作为一个Fock态与n个光子,但平均光子数为n/2。当n个泵浦光子具有与非线性腔内的n个相互作用光子相同的能量并且存活到临界隧穿耦合强度时,这些混合态发生,在临界隧穿耦合强度以上发生到经典相干态的交叉。我们还解释了起源的反聚束和超聚束预测的P-代表平均场论在较高的泵浦和耗散。特别是,我们表明,相关的相图的强相关区域内的半经典Gross-Pitaevski方法不能描述。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Emergent Universality Class in Dissipative Quantum Systems with Dipole Moment Conservation
本研究通过开发有效场论描述,揭示了具有偶极矩守恒的耗散量子系统中新型强相互作用非平衡固定点及其对相波动和电荷输运的影响。
2025-12-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Giant critical response in a driven-dissipative quantum gas
Blackett Laboratory, Imperial College London(帝国理工学院布莱克特实验室);Department of Physics, Indian Institute of Technology, Bombay(印度孟买理工学院物理系);Mode Labs Ltd.(Mode Labs有限公司);EPSRC National Centre for III-V Technologies, University of Sheffield(谢菲尔德大学EPSRC第三至第五族技术国家中心)
研究揭示了驱动-耗散量子系统中临界响应的放大机制,通过实验发现自发强度波动的临界减缓与微弱泵浦扰动的放大在特定粒子数处达到一致,表明临界性在非平衡系统中依然成立。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Exactly solvable dissipative dynamics and one-form strong-to-weak spontaneous symmetry breaking in interacting two-dimensional spin systems
本文研究相互作用二维自旋系统在马尔可夫环境中的耗散动力学,构造可精确求解的Lindblad算符,揭示稳态的混合态拓扑序及一形式强到弱对称性破缺,并分析弛豫机制。
2025-10-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Dissipative Majorana Chain---Anomalies and Non-Invertible Symmetries
The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Graduate School of Informatics, Nagoya University(名古屋大学信息学院)
该研究分析耗散马约拉纳链的对称性与反常,通过算子-态映射建立其Lindbladian的非厄米表述,结合格点玻色化与投影得到伊辛Lindbladian,为开放量子系统的相关扩展提供可控框架。
2026-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th