Critical slowing down in driven-dissipative Bose-Hubbard lattices
我们从理论上探讨了相干驱动的玻色-哈伯德系统中一阶耗散相变的动力学性质,例如,耦合非线性光学腔的晶格。通过基于截断Wigner近似的随机轨道计算,我们研究了平均场论预测的非线性双稳态区域中一维和二维正方形晶格的动力学行为随系统尺寸的变化。我们发现,一个临界放缓出现在2D正方形晶格中的网站数量的增加,而它是不存在的1D阵列。我们刻画了临界区集体相的特殊性质。
2018-01-23 cond-mat.other quant-ph
Few-mode geometric description of a driven-dissipative phase transition in an open quantum system
通过激光驱动的非线性克尔模的例子,我们表明,具有驱动耗散相变(DPT)的系统中的滞后现象可以准确地描述在两个集体,耗散Liouvillian本征模。关键量只是一个非阿贝尔几何连接的两个组成部分,即使是一个单一的参数驱动。这种强大的几何方法大大简化了驱动耗散相变的描述,扩展了计算可访问的参数制度的范围,并提供了一个新的起点,实验研究和分析的见解。
2019-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Exact density matrix elements for a driven dissipative system described by a quadratic Hamiltonian
对于描述受驱动耗散系统的原型二次哈密顿量,由正规特征函数的生成函数得到约化密度矩阵的精确矩阵元.该方法是基于海森堡运动方程和算子微积分。特殊情况和极限情况进行了讨论。
2021-08-22 quant-ph
A driven-dissipative quantum Monte Carlo method for open quantum systems
我们发展了一种实时的全组态相互作用量子蒙特卡罗方法来模拟驱动耗散的开放量子系统。该方法使随机采样的刘维尔-冯-诺依曼的密度矩阵的时间演化,由于一个大规模的并行算法,从而提供非平衡稳态的可观测量的估计。我们提出了基本的理论,并引入引发技术和重要性抽样,以减少统计误差。最后,我们通过将其应用于格点上的驱动-耗散二维XYZ自旋模型来证明我们的方法的有效性。
2018-02-16 quant-ph
Chaos in a double driven dissipative nonlinear oscillator
提出了一种由两个不同频率的周期力驱动的非谐振子作为研究量子耗散混沌的含时模型。我们的分析是在量子态扩散方法的量子轨道统计系综框架下进行的。通过数值模拟系综平均Wigner函数和冯诺伊曼熵,研究了混沌行为的量子动力学表现,包括混沌的产生、奇异吸引子的性质和量子纠缠.
2001-06-19 quant-ph
Quantum correlations and limit cycles in the driven-dissipative Heisenberg lattice
近年来,受驱动耗散量子多体系统引起了人们越来越多的兴趣,因为它们导致了新的量子多体现象。特别是,平均场计算预测极限环阶段,缓慢的振荡,而不是静止状态,在长时间限制的驱动耗散量子多体系统的数量。利用团簇平均场和自洽Mori投影方法,我们研究了在驱动耗散海森堡模型中考虑短程量子关联时极限环的持续性.
2018-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spectral functions and negative density of states of a driven-dissipative nonlinear quantum resonator
我们研究了马尔可夫驱动耗散量子系统的光谱性质,并以非线性量子vanderPol振子为例进行了研究。本文讨论了广义莱曼表象,其中单粒子格林函数用Liouvillian的本征态和本征值表示。将其应用于量子范德波尔振荡器,我们发现了丰富的现象,是不明显的,在稳态密度矩阵单独。与稳态不同,光子谱函数对相互作用强度有很强的依赖性。此外,我们发现,相互作用和非平衡效应的相互作用可以导致一个令人惊讶的“负态密度”,与负温度,我们确定了两种不同的机制负责这种现象。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Critical properties of dissipative quantum spin systems in finite dimensions
研究了具有均匀铁磁相互作用的有限维耗散量子自旋系统的临界性质。从耦合到欧姆谱密度谐振子池的横场伊辛模型出发,将其经典表示推广到具有$O(n)$对称性的经典自旋系统,然后采用大- $n$极限将系统约化为球模型.精确的解决方案所产生的球形模型与长程相互作用沿时间轴显示的静态临界指数与那些传统的短程球形模型在$d+2$维度,其中$d$是原始量子系统的空间维数相一致的相变。这意味着动力学指数为$z=2$。这些结论与一维和二维耗散横场Ising和$O(n)$模型的蒙特卡罗模拟和重整化群计算结果一致。因此,本方法作为一个有用的工具,分析研究的耗散横向场伊辛和相关模型的量子相变的性质。我们的方法也可以提供一个平台,研究更复杂的相变耗散有限维量子自旋系统,最近收到新的兴趣的背景下,量子退火在噪声环境中。
2016-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical hysteresis properties of the driven-dissipative Bose-Hubbard model with a Gutzwiller Monte Carlo approach
本文采用量子轨道方法研究了强相互作用下驱动耗散玻色-哈伯德模型的动力学性质。这使我们能够考虑经典和量子相关性。通过研究动态滞后面,通过扫描相干驱动强度,我们表明,该系统的相图是在定性对应的Gutzwiller平均场的结果。然而,定量的差异是存在的,包括经典和量子相关性的关键参数造成了显着的转变。此外,我们表明,近似技术依赖于单峰分布,如平均场和$1/z$膨胀大大低估了粒子数的波动。最后,我们表明,一个建议的驱动耗散多体玻色-哈伯德模型到一个单一的驱动耗散克尔模型的映射是不准确的滞后制度的参数。
2020-08-17 quant-ph
Convergence and adiabatic elimination for a driven dissipative quantum harmonic oscillator
我们证明了一个由Lindblad动力学驱动的谐振子,其中典型的驱动和损失通道是双光子过程而不是单光子过程,收敛到一个由两个振幅相反的相干态构成的受保护子空间。然后,我们的特点是缓慢的动力学引起的微扰单光子损失在这个受保护的子空间,通过执行绝热消除的Lindbladian动力学。
2015-03-21 quant-ph
Superquantization rule for multistability in driven-dissipative quantum systems
本文提出超量子化规则,用于确定驱动-耗散量子系统的稳健稳态,并通过数值模拟验证其在多稳态分析中的准确性及对单发射体衰变的稳健性。
2024-05-02 quant-ph
Nonequilibrium energy transport in driven-dissipative quantum systems
Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
研究驱动耗散量子系统中非平衡能量输运问题,通过驱动量子主方程分析能量流动,验证其在 spin 和 boson 模型中的有效性,并探讨驱动相位对能量交换的影响。
2026-03-31 quant-ph
Emergence of stationary many-body entanglement in driven-dissipative Rydberg lattice gases
非平衡态量子动力学代表了凝聚态物理、量子信息科学和统计力学的一个新兴范式。强相互作用里德伯原子为研究具有长程序的量子自旋模型的驱动耗散动力学提供了一个有吸引力的平台。在这里,我们探讨的条件下,固定的多体纠缠持续近单位保真度和高可扩展性。在我们的方法中,相干多体动力学是由里德伯介导的激光跃迁驱动的,而晶格边界处的原子减少了多体状态的熵。令人惊讶的是,多体纠缠是通过不断地向稳态演化一个局部耗散的里德伯系统,与光泵浦。利用量子测不准关系刻画了一维晶格中多体纠缠的动力学行为,并证明了在有限尺寸标度下的定态纠缠的长程行为,在实验条件下达到了“百体”纠缠.我们的工作开辟了一条途径,朝着耗散制备多体纠缠与前所未有的标度行为。
2014-05-29 quant-ph
Robust measurements of $n$-point correlation functions of driven-dissipative quantum systems on a digital quantum computer
本文提出一种统一的分层方法,通过辅助量子比特受控操作和即时测量来鲁棒地测量驱动-耗散等开放量子系统的 n 点关联函数,并在量子计算机上成功测量了驱动-耗散费米子系统的单粒子格林函数。
2024-02-28 quant-ph
Chaos and quantum regimes in $n$-photon driven, dissipative bosonic chains
Institute of Physics, \' E cole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland;Center for Quantum Science;Engineering, \' E cole Polytechnique F\' e d\' e rale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland
研究揭示了n光子驱动耗散玻色子链中混沌流体与非混沌共振非线性波两种 regime 的特性及其在量子态工程中的应用。
2025-08-18 quant-ph
Exceptional swallowtail degeneracies in driven-dissipative quadrature squeezing
本文发现双模驱动耗散正交压缩系统中存在燕尾简并结构,该结构可实现复特征值的非平凡编织,为高斯态的拓扑控制提供新途径。
2024-08-21 physics.optics quant-ph
Quantum metrology with critical driven-dissipative collective spin system
该研究提出基于相干驱动N个自旋1/2粒子并受压缩集体自旋衰减影响的临界耗散量子计量方案,利用耗散相变增强参数估计灵敏度,并证明稳态为纠缠自旋压缩态,可实现低于散粒噪声极限的测量。
2023-02-16 quant-ph
Dynamical Response Theory for Driven-Dissipative Quantum Systems
讨论了由产生映射半群的马尔可夫主方程描述的受驱耗散量子系统的动力学响应理论。在这种设置中,热平衡状态被非平衡稳态所取代,并且除了哈密顿量之外还考虑了耗散扰动。我们推导出显式表达式的线性动力学响应函数的广义退相通道和戴维斯热化发电机。我们引入了最大谐波响应的概念,并精确计算了单个量子比特通道的最大谐波响应。最后,我们分析了准自由开放量子系统在动力学相变附近的线性响应。结果表明,动态相变的影响在动态响应函数虚部的谱边缘处出现一个峰值。
2015-12-24 quant-ph
Universal patterns in multifrequency-driven dissipative systems
耗散系统对多色场的响应具有一般的性质,这些性质来自每个驱动分量的离散时间平移对称性。我们推导出这些属性,并说明它们与经典和量子耗散系统的范例。此外,一些计算方面,特别是矩阵连分式方法,进行了讨论。此外,我们提出了可能的实现与量子光学设置。
2022-03-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Driven-dissipative time crystalline phases in a two-mode bosonic system with Kerr nonlinearity
对于非线性腔谐振器中两个耦合玻色子模的驱动耗散系统,我们证明了从一个平凡的稳态到两个不同的耗散时间晶相的一系列相变。这些影响已经在使用分叉理论的林德布拉德方程的半经典分析的水平上被预期到,并且被全量子(数值)处理进一步支持。该系统被预测表现出不同的动力学阶段,其特征在于振荡的非平衡稳态与非平凡的周期性,这是一个标志的时间晶体。我们期望这些相位可以直接探测在各种腔QED实验。
2022-05-30 quant-ph
On the optimal working point in dissipative quantum annealing
研究了热环境对横场伊辛链量子退火动力学的影响。该环境被建模为一个单一的欧姆浴的量子谐振子弱相互作用的总横向磁化的链在一个conventionally不变的方式。我们发现,在退火过程结束时产生的缺陷的密度显示最小值作为退火时间的函数,所谓的最佳工作点,只有在相当特殊的区域浴温度和耦合强度平面。我们讨论了我们的结果与量子退火硬件的当前和未来的实验实现的相关性。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Emission characteristics of laser-driven dissipative coupled-cavity systems
本文研究了激光驱动的耗散双腔耦合系统,系统具有Jaynes-Cummings非线性。特别是,我们研究了非相干和相干激光驱动,对应于不同的实验情况。我们采用Arnoldi时间演化作为数值工具来精确求解描述非平衡量子系统的多体主方程。我们评估了荧光光谱和发射光场的二阶关联函数的光谱。最后,我们将耗散量子系统的测量谱与相应的非耗散量子系统的激发谱联系起来。我们的结果演示了如何解释从耗散量子系统获得的光谱,并指定其中包含的信息。
2011-02-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bistability in the dissipative quantum systems I: Damped and driven nonlinear oscillator
我们重新讨论了阻尼和驱动非线性振子的量子动力学。在经典情形下,该系统在一定的参数区域内有两个定态解(极限环),这就是著名的双稳态现象的起源。详细讨论了振子动力学的量子-经典对应。
2020-02-26 nlin.CD quant-ph
Exact metastability in a class of driven-dissipative quantum many-body systems
Pritzker School of Molecular Engineering and Chicago Quantum Institute, The University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院与芝加哥量子研究所)
针对具有隐藏时间反演对称性的驱动-耗散开放量子系统,提出利用非平衡稳态的特殊纯化来解析预测耗散一级相变附近的慢时间尺度,并通过具体模型验证了该方法的准确性。
2026-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Atom-only descriptions of the driven-dissipative Dicke model
本文研究了在绝热消除腔模后,如何描述$N$二能级原子与腔模耦合的驱动-耗散Dicke模型的耗散自旋动力学.为此,我们推导出一个Redfield主方程,它超出了标准的长期近似和大失谐限制。我们发现,长期(或旋转波)近似和大失谐近似都导致不充分的主方程,未能预测的Dicke过渡或阻尼率的原子动力学。与此相反,完全Redfield理论正确地预测了相变和有效原子阻尼率。我们的工作为研究多模腔中原子的完整量子动力学提供了一个可靠的框架,其中完整模型的量子描述变得棘手。
2019-03-27 quant-ph
A new method for driven-dissipative problems: Keldysh-Heisenberg equations
驱动耗散系统由于其在平衡态下的独特物理现象而引起了人们的广泛关注。Keldysh路径积分理论是研究这类系统的有力工具。然而,由于强非线性效应的光子数很少,而量子涨落在系统动力学中起着至关重要的作用,因此对强非线性效应的研究仍然是一个挑战。本文通过在Fock态基中引入Keldysh配分函数,将标准鞍点方程映射为Keldysh-Heisenberg方程,发展了一种新的导出驱动耗散系统精确定态的方法。我们以强克尔非线性谐振腔和非线性驱动为例来说明我们的方法。研究发现,在没有非线性驱动的情况下,所得到的精确稳态不具有双稳态性,并且与复P-表示解吻合得很好。而在非线性驱动下,多光子共振效应被揭示出来,并与定性分析相一致。我们的方法提供了一种直观的方式来探索各种驱动耗散系统,特别是具有强相关性。
2020-07-29 quant-ph
Transmission spectra of the driven, dissipative Rabi model in the USC regime
我们提出了一个强驱动,阻尼,磁通量子比特耦合到一个耗散共振器在超强耦合制度的理论透射谱。这样的量子位振荡器系统,在耗散拉比模型中描述,构成了超导电路QED平台的构建模块。强驱动器的增加允许人们表征系统特性并研究新现象,从而更好地理解和控制量子比特振荡器系统。在这项工作中,计算出的弱探测场的传输量化的量子比特的响应,在频域中,量子化的谐振器和强微波驱动的影响下。我们发现的纠缠驱动量子比特谐振器频谱的显着特点,即共振功能和避免交叉,修改的耗散环境的存在。这些特征的大小、位置和加宽由量子位振荡器失谐之间的相互作用、它们的耦合强度、驱动幅度以及与热浴的相互作用决定。这项工作为未来的实验奠定了理论基础,在驱动的超强耦合制度和他们的影响,开发新的量子技术与超导电路。
2021-10-16 quant-ph
Synchronization and bistability of qubit coupled to a driven dissipative oscillator
我们数值研究了量子比特耦合到量子耗散驱动振子(谐振器)的行为。在临界耦合强度以上,量子位旋转变得与振荡器相位同步。在同步机制中,在某些参数下,量子比特表现出两个取向之间的隧穿,谐振器中光子数量的宏观变化。这些亚稳态的寿命可以非常长。同步导致量子比特辐射谱的急剧变化,出现了与最近观察到的人工单原子激光相对应的窄谱线[O。Astafiev { \it等} Nature { \bf 449},588(2007)]。
2007-10-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con nlin.CD
Driven dissipative preparation of few-body Laughlin states of Rydberg polaritons in twisted cavities
我们提出了一个驱动耗散的协议,用于创建一个光学模拟的劳克林态的里德伯极化激元系统中的扭曲光学腔。我们设想通过以精心选择的模式注入光子来共振驱动系统进入4-极化子状态。极化激元-极化激元相互作用的耗散性质导致衰减成劳克林态的双极化激元模拟物。这种技术的推广可用于探索分数统计和基于任意子的量子信息处理。我们还模拟了最近的实验,试图连贯地进入这种相同的状态。
2021-07-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Parametrically driven-dissipative three-level Dicke model
我们研究了三能级Dicke模型,它描述了一类基本的光物质系统。我们确定的相图中存在的耗散,我们假设来自光子损失。利用分析和数值方法,我们的特点无公度时间结晶,光诱导,光增强超辐射态的参数驱动系统的相图。作为一个主要的应用,我们证明了一个振动的原子腔系统自然近似通过参数驱动耗散三能级Dicke模型。
2021-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-Dissipative Ground State Preparation: Mixing Time and Randomness
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出一种随时间变化的驱动-耗散协议,利用随机林德布拉德算符的经验平均将任意初始态驱动至低能态,混合时间仅依赖哈密顿量本征值分布,适用于冷启动。
2026-10-06 quant-ph
Variational analysis of driven-dissipative bosonic fields
本文提出了一种对任意大占据数的驱动耗散玻色子场的量子主方程进行变分分析的方法。我们的方法结合了密度矩阵的P表示和开放量子系统的变分原理。我们通过比较波函数蒙特卡罗模拟和Jaynes-Cummings模型的Maxwell-Bloch方程的解来基准测试该方法。此外,我们还研究了腔场中里德堡极化激元的模型,并引入了一组新的变分参数来描述不同模式之间的关联。
2020-11-27 quant-ph
Dissipative cooling towards phantom Bethe states in boundary driven XXZ spin chain
介绍了一种计算边界驱动XXZ自旋链Phantom Bethe-states族的耗散方法。该方法包括在耦合的开放自旋链的两端适当的耗散磁浴,迫使边缘自旋满足特定的边界条件所需的PBS的存在。随着耗散幅度的增加,密度矩阵的非手征分量的累积单调减少类似于响应于热冷却的高能态的减少。与一般态相比,PBS具有强的手征性、非平凡的拓扑结构和高的自旋流。
2022-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-adiabatic effects in periodically driven-dissipative open quantum systems
我们提出了一个通用的方法来计算的驱动耗散系统耦合到传输线(更一般地说,到水库)的参数周期性调制下的准稳态。使用Floquet定理,我们制定的微分方程的系统的密度算子,必须解决一个单一的调制周期。在此基础上,我们还提供了绝热和高频制度的系统展开。将我们的方法应用到三个不同的系统-两个和三个级别的模型,以及驱动的非线性腔-我们提出了周期性的参数调制协议,导致暂时抑制的有效耗散率,并研究这些系统的响应中出现的非绝热功能。
2018-02-23 quant-ph
Directionality between driven-dissipative resonators
非互易性的概念,在本质上,当向前与向后不同时,出现在从宇宙学到电磁学的所有物理分支中。有趣的是,互易性的破坏通常与异常现象有关,当洛伦兹互易性被破坏时,这可能很容易在(例如)非平凡电磁设备的设计中被利用。然而,为了在下一代量子技术中利用非互易效应,需要基本的量子光学理论。在这里,我们提出了一个通用的模型描述一对驱动耗散量子谐振器,相干和非相干耦合之间的相对相位差诱导的不对称性。多样的耗散景观之间的相互作用-包括内在损失和耗散耦合-和相干相互作用导致了一些显着的后果,包括高度定向(甚至单向)的能量传输。我们的工作提供了诱人的前景,观察耗散引起的量子方向性,如光子学或腔磁振子(自旋波),这可能有助于非传统的纳米器件的设计领域。
2022-12-24 quant-ph
Dynamic phase transitions of a driven Ising chain in a dissipative cavity
本文研究了在外加横向光场驱动下耗散腔中伊辛链的非平衡量子相变。当驱动和耗散平衡时,系统可以达到一个非平衡稳态,随着驱动强度的增加,系统发生超辐射相变。有趣的是,超辐射场反过来改变了伊辛链的有效偏置,并驱动其自身在铁磁和顺磁相之间的转变。我们研究了这个具有复杂行为的系统中丰富的物理学,并研究了其动力学中的重要问题,如系统的稳定性和相变的临界性。
2016-10-08 quant-ph
Driven-dissipative quantum mechanics on a lattice: Simulating a fermionic reservoir on a quantum computer
受驱耗散多体问题是量子力学中最具挑战性的未解决问题之一。量子计算机的出现可以为有效地模拟这种驱动耗散系统提供独特的平台。但是,如何设计水库有很多选择。人们可以简单地使用辅助量子比特作为水库,然后通过算法冷却来数字模拟它们。一个更有吸引力的方法,它允许人们模拟一个无限的水库,是整合出浴自由度,并通过主方程描述驱动耗散系统,这也可以在量子计算机上模拟。在这项工作中,我们考虑的特殊情况下,非相互作用的电子的晶格驱动的电场和耦合到一个费米子恒温器。然后,我们提供了两个不同的量子线路:第一个重建的完整的动力学系统使用Trotter步骤,而第二个耗散准备最终的非平衡稳态在一个单一的步骤。我们在IBM量子体验上运行这两个电路。对于电路(i),我们实现了多达5个Trotter步骤。当部分重置在量子计算机上可用时,我们预计最大模拟时间可以显着增加。这里开发的方法建议的概括,可以应用于模拟相互作用的驱动耗散系统。
2020-08-17 cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative phase transitions of the Dicke-Ising model
Zhejiang University(浙江大学);Nanjing University(南京大学)
研究揭示了Dicke-Ising模型中耗散作用对相变的影响,发现纵向DIM中耗散可诱导一阶相变并稳定双稳非平衡稳态。
2026-02-10 quant-ph
Hidden Order in Quantum Many-body Dynamics of Driven-Dissipative Nonlinear Photonic Lattices
研究了双光子参量过程驱动下的非线性光子晶格的动力学行为。通过矩阵乘积态的计算,我们证明了从真空中可以产生具有长程隐序的量子多体态。这种顺序类似于Haldron绝缘体的特征。一个可能的解释突出的驱动器的对称性的作用,和光子损失的影响进行了讨论。提出并分析了一种基于超导电路的实现方法
2018-06-28 quant-ph
Dynamical Chaos in a Dissipative Driven Quantum Soft Impact Oscillator
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
该研究利用复数量子朗之万方程研究周期驱动、耗散软碰撞振荡器的量子动力学混沌,通过多种时间序列诊断分析系统动力学,揭示壁位置变化引发的动力学转变,证明量子耗散下碰撞诱导混沌的持续性并阐明环境涨落对开放量子系统非线性动力学的影响。
2025-11-11 quant-ph
Exact solution of a boundary-driven transverse-field Ising model with hidden time-reversal symmetry
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, 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)
该论文精确求解了一类具有隐藏时间反演对称性的边界驱动横向场伊辛模型,揭示耗散边界场控制稳态结构,并在弱驱动下产生长程线性衰减关联。
2026-09-25 quant-ph
Spatial correlations of one dimensional driven-dissipative systems of Rydberg atoms
考虑一维原子晶格在激光激发下的里德堡态和自发发射。由于里德伯态的偶极-偶极相互作用,原子被耦合。这种驱动耗散系统具有广泛的非平衡相,如反铁磁有序和双稳态。使用量子轨迹方法,我们计算了多达20个晶格位置的整个参数空间的空间关联函数。我们发现,双稳态显着加强空间相关性和纠缠。
2013-09-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dissipative dynamics of driven Duffing oscillator near attractors
本文研究驱动Duffing振子在吸引子附近的量子耗散动力学,发展了处理双微扰参数的精细微扰理论,获得超越线性化的解析结果,并揭示强阻尼效应,为相关量子系统提供理论框架。
2025-05-26 quant-ph
Fragile fate of driven-dissipative XY phase in two dimensions
驱动耗散系统定义了一个广泛的非平衡系统,其中外部驱动(例如激光)与耗散环境竞争。动力学的稳态一般不同于平衡的热态特征。作为一个代表性的例子,一个驱动耗散系统的连续对称性一般是无序的二维平衡XY阶段与众所周知的代数秩序。本文研究了具有连续$U(1)$对称性的弱相互作用玻色子的二维驱动耗散模型。我们的目标是双重的:首先,我们表明,一个有效的平衡XY阶段出现,尽管该模型的驱动性质,它是由一个自然的${\mathbb Z}_2$对称性的动态保护。第二,我们认为,这一阶段是不稳定的破坏性扰动以及静态无序,其机制在大多数情况下没有类似的平衡。在重整化群理论的语言中,我们发现,在平衡之外,有更多的相关方向远离XY相。
2017-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Optical and atomic stochastic resonances in the driven dissipative Jaynes-Cummings model
本文研究了受驱动耗散Jaynes-Cummings模型中的随机共振效应。在半经典和全量子框架下系统地研究了SR效应,发现在这两种情况下,光学自由度和原子自由度同时发生SR。特别地,在零温度下,量子SR可以仅仅由真空涨落引起。半经典SR和量子SR的定性特征相似,但量子SR的参数区域偏离了半经典区域,这是由于在获得半经典运动方程时广泛使用的因式分解。我们的结果为实验观察和研究量子区Jaynes-Cummings模型的SR现象提供了理论基础。
2017-08-04 quant-ph
The Geometric Phase as a Diagnostic for Driven-Dissipative Oscillators
National University of Singapore(新加坡国立大学);MajuLab, CNRS-UNS-NUS-NTU International Joint Research Unit(中法联合实验室(CNRS-UNS-NUS-NTU));Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本文提出用几何相位作为统一诊断工具,表征受驱耗散振荡器的相位锁定、极限环变形及耗散相变等稳态行为,可实验获取且能记录不同相变的特征。
2026-08-27 quant-ph
Emergence of prethermal states in a driven dissipative system through cross-correlated dissipation
周期性驱动的封闭量子多体系统表现出预热或准稳态动力学。在这项工作中,我们从理论上表明,这样的预热阶段可以出现在偶极双自旋$1/2$系统耦合到热浴的动力学,如果驱动器和偶极相互作用之间的交叉项被考虑。为此,我们使用我们最近报道的波动调节量子主方程[A。Chakrabarti和R. Bhattacharyya,Phys. Rev. A 97,063837(2018)],以表明预测的动力学可以成功地解释瞬态和预热状态的实验观察到的特征。
2022-11-24 quant-ph
Loss resilience of driven-dissipative remote entanglement in chiral waveguide quantum electrodynamics
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院);Department of Physics, University of Chicago(芝加哥大学物理系)
研究远程量子比特在手性波导中驱动耗散纠缠的稳定性,通过耦合存储量子比特提高纠缠度,并展示减少驱动量子比特纠缠可增强对波导损耗的鲁棒性。
2024-03-29 quant-ph
Entangled light from driven dissipative microcavities
研究了平面半导体微腔中纠缠光的产生。重点是在一个特定的泵配置的耗散内极化激元动力学导致在W-状态的纠缠光的发射。我们的研究是基于非线性运动方程的动力学控制截断形式主义内的极化激元运营商。它们包括通过腔镜的损耗,晶格振动的相互作用,以及在朗之万方法中的外部激光驱动。我们发现,在现实的实验条件下,产生的纠缠是强大的退相干。结果表明,固体器件中的对关联可以用来稳定发射辐射的非局域性质。
2015-06-11 quant-ph
Quantum estimation of coupling strengths in driven-dissipative optomechanics
利用局域量子估计理论研究了驱动耗散光机械系统中线性和二次耦合强度的测量。对于实验现实值的模型参数,我们发现,线性耦合强度是相当容易估计比二次。我们的分析还表明,这些参数的大部分信息是编码在减少状态的机械元件,和最好的估计策略,这两个耦合参数是很好的近似直接测量的机械位置正交。有趣的是,我们还表明,温度并不总是对估计精度有不利影响,温度的影响在二次耦合参数的情况下更为明显。
2020-12-16 quant-ph
Exact results on decoherence and entanglement in a system of N driven atoms and a dissipative cavity mode
本文研究了N个受强驱动的二能级原子与耗散腔模共振耦合的开放量子系统的动力学问题。给出了退相干、纠缠、纯度、原子关联和腔场平均光子数的解析结果。我们预测了整个系统和N量子比特子系统的无消相干子空间,通过原子布居数测量监测量子相干性和纯度衰减,有条件地产生原子多体纠缠态和腔猫态.我们发现,在任何两个组件的置换下不变的状态下准备的原子的动力学仍然限制在由完全对称的Dicke状态所跨越的子空间内。我们讨论了N= 3,4情况下的例子和应用。
2008-07-15 quant-ph
Driven-dissipative preparation of entangled states in cascaded quantum-optical networks
研究了级联量子网络中的耗散动力学和纠缠态的形成。具体来说,我们确定的条件下,辐射的发射和相干重吸收驱动整个网络到一个纯稳态与非平凡的量子相关的各个节点之间。我们更详细地说明了这种效果的级联两级系统的例子,在那里我们提出了一个明确的准备方案,允许一个调整整个网络通过“亮”和“暗”状态与不同的多部纠缠模式。在一个互补的级联非线性腔中,我们发现两个腔模可以被驱动到一个非高斯纠缠暗态。这种级联网络与光学和微波光子的潜在实现进行了讨论。
2012-07-24 quant-ph
Exact steady states of interacting driven dissipative fermionic systems with hidden time-reversal symmetry
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院);Department of Physics, University of Chicago(芝加哥大学物理系)
研究了具有隐藏时间反演对称性的驱动耗散费米子系统精确稳态,通过推广相干量子吸收器技术,揭示了稳态中粒子密度的一阶相变及耗散率对密度跃变的影响。
2026-05-11 quant-ph
Dissipative phase transitions and chaos in two-photon driven quantum optomechanics
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Università di Pavia(帕维亚大学)
研究双光子驱动光机械系统中的非平衡临界性和混沌,结合多种分析方法表明其支持一、二阶耗散相变,强泵浦下有混沌等现象,确立该系统为可出现多种特性的实验平台。
2026-07-15 quant-ph