Quantum Synchronization Blockade: Energy Quantization hinders Synchronization of Identical Oscillators
传统上,如果自振子的固有频率尽可能接近,则自发同步的趋势最强。我们表明,这种智慧失败的深量子制度,振幅的不确定性缩小到单量子的水平。在这种情况下,相同的自振子不能同步,而失谐它们的频率实际上有助于同步。这种效应可以用一个简单的画面来理解:相互作用需要能量的交换。在量子体系中,可能的能量量子是离散的。如果一个振荡器的可提取能量与第二个振荡器可能吸收的能量不完全匹配,则相互作用和同步被阻断。我们demonstrate这种效果,我们硬币的量子同步封锁,在两个克尔型自振荡器的最小例子和预测的后果小振荡器网络,阻塞振荡器之间的同步可以通过介导的失谐振荡器。我们也提出了具体的超导电路和捕获离子的实现。这为从理论和实验上研究振荡器网络中的新量子同步现象铺平了道路。
2017-06-22 cond-mat.supr-con physics.atom-ph quant-ph
Relaxation oscillations and frequency entrainment in quantum mechanics
迄今为止,连续变量振荡器的频率夹带已被限制到弱非线性状态。在这里,我们克服了这个瓶颈,并扩展到任意非线性量子连续变量振荡器的频率夹带。先前已知的这种量子振荡器在弱非线性制度(也被称为斯图尔特-朗道振荡器)的稳定状态显示出现作为一个特殊的情况。最重要的是,强非线性的标志--弛豫振荡--在量子力学中得到了体现。根据振荡器的非线性,弛豫振荡被发现发生通过两个不同的机制在相空间。
2020-10-16 nlin.AO nlin.CD quant-ph
Relaxation Phenomena in a System of Two Harmonic Oscillators
我们研究的过程中,量子关联创建时,相互作用哈密顿量被反复施加到一个系统的两个谐振子的一些特征的时间间隔。我们表明,对于振子频率相等的情况下,初始麦克斯韦-玻尔兹曼分布的非耦合部分演变到一个新的平衡麦克斯韦-玻尔兹曼分布通过一系列的瞬态麦克斯韦-玻尔兹曼分布。此外,我们讨论了为什么达到平衡时,两个振荡器的频率是不平等的,是不是一个热的。所有的计算都是精确的,并且结果是通过迭代过程获得的,而没有使用微扰理论。
2008-03-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Multi-phonon relaxation and generation of quantum states in a nonlinear mechanical oscillator
在碳基纳米力学系统的背景下,从理论上研究了非谐振子的耗散量子动力学。在短时间的限制下,我们知道这种振子会出现宏观叠加态。在长时间极限下,单声子和多声子的耗散导致非经典态的退相干。然而,在零温度下,由于双声子损耗的结果,量子振荡器最终演变成一个非经典稳态。这种状态的弛豫由于热激发和单声子损失的数值和解析研究。验证的非经典状态的发生的可能性进行了调查和签名的量子特征所产生的环下设置。在量子纳米力学系统的背景下,验证方案的可行性进行了讨论。
2013-05-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Relaxation of two coupled quantum oscillators to quasi-equilibrium states based on path integrals
研究了开放量子系统的弛豫问题。利用路径积分方法得到了两个耦合量子振子与不同振子池相互作用的含时密度矩阵的解析表达式。密度矩阵的表达式在线性区域中被发现相对于所选振子之间的耦合常数。时间依赖性的空间方差和协方差进行了研究分析和数值。结果表明,在长时间极限的渐近方差总是符合涨落耗散定理,无论其初始值。在弱耦合方法中,有充分的理由相信,即使整个系统内的温度存在任意差异,子系统也会在其自身的温度下渐近平衡。
2013-11-22 cond-mat.other physics.class-ph quant-ph
Quantum relaxation in a system of harmonic oscillators with time-dependent coupling
在德布罗意-玻姆导频波理论的背景下,对简单系统的数值模拟表明,最初脱离量子平衡的状态--从而违反玻恩定则--通常会随着时间的推移松弛到粗粒度水平上的预期$|ψ|^2$分布。通过数值模拟,分析了耦合依赖于时间的一维耦合谐振子系统的非平衡态初始分布的弛豫,重点研究了不同参数如模式数、粗粒化长度和耦合常数对弛豫的影响.我们表明,在一般情况下,这里研究的系统趋于平衡,但松弛可以推迟取决于参数的值,特别是一个有关的相互作用的强度。可能的影响检测的遗迹非平衡系统进行了讨论。
2020-07-10 gr-qc quant-ph
Three-body Forces in Oscillator Bases Expansion
本文将谐振子基展开方法推广至三体系统以处理特定类别的三体力,证明其计算成本不超过两体相互作用,并通过与 Lagrange 网格法等方法对比验证了准确性。
2024-05-28 quant-ph
Relaxation of A Thermally Bathed Harmonic Oscillator: A Study Based on the Group-theoretical Formalism
本文利用群论特征函数(GCF)求解热浴谐振子的量子光学主方程,揭示高斯态与Fock态初态下熵的非单调弛豫行为及临界温度特征。
2025-09-30 quant-ph
Coupled Classical and Quantum Oscillators
物理学中一些最持久的问题--包括量子测量问题和引力的量子化--涉及量子系统与经典环境的相互作用。两个线性耦合的谐振子为探索这种相互作用提供了一个简单的、精确可解的模型。甚至一对相同振荡器的基态也会对一个振荡器的量子性质产生影响,例如,位置不确定性的减小,以及动量不确定性和不确定性乘积的增加。通过构造一个量子态来模拟量子和经典振子之间的相互作用,其中一个振子初始处于其基态,另一个振子处于相干态或Glauber态。随后的波函数为这个状态的计算是准确的,无论是相同的和不同的振荡器。从这个波函数得到了量子振子的约化概率分布、位置和动量的期望值以及不确定度。振子获得对应于系统的正常模式之间的拍频的振荡幅度;位置和动量不确定性的行为可以变得相当复杂。对于具有相等的未扰动频率的振荡器,即,在共振时,不确定性表现出可能是极端的依赖于时间的量子压缩。
2004-07-19 quant-ph
Evolution of Quantum Nonequilibrium for Coupled Harmonic Oscillators
在德布罗意-玻姆导频波理论中,玻恩规则的违反是允许的,并且可以被认为是描述非平衡分布。研究了相互作用对一维耦合谐振子系统量子弛豫向平衡态的影响。我们通过数值模拟表明,相互作用可以延迟,甚至防止完全放松的一些初始状态。我们还讨论了这种影响可能是相关的宇宙学的情况下,如何在某些模型中可以检测到非平衡。
2023-01-15 gr-qc quant-ph
Phase-Sensitive Crystal-Edge Effects in Linear Optical Parametric Oscillators: Why Nominally Identical Squeezers Behave Differently
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学)
本文通过实验和理论分析,揭示了线性光学参量振荡器中晶体边缘相位、涂层相位和腔共振条件对非线性增益的显著影响,解释了名义上相同的压缩器阈值差异可达六倍的原因,并提出了相位感知的设计框架。
2026-05-29 quant-ph
Mpemba Effect in Parametrically Driven Coupled Oscillators under White and Colored Noise
Shahrood University of Technology(沙赫鲁德理工大学)
研究参数驱动耦合振子中的Mpemba效应,发现驱动接近稳定性边界可缩短弛豫时间,有色噪声增强效应但慢模结构为主导机制。
2026-09-11 quant-ph
Switching via quantum activation: A parametrically modulated oscillator
本文研究了在近两倍于其固有频率下调制的欠阻尼量子振子的两个周期态之间的切换。对于所有的温度和参数值开关发生通过量子激活:它是由扩散振荡器quasienergy,提供的弛豫速率超过状态间隧穿的速率。扩散具有量子起源,并伴随着弛豫到稳定状态。我们找到了准能上的半经典分布。对于T=0,系统具有细致平衡,该分布不同于$T\to 0$的分布; T=0分布也被振荡器的小失相破坏。在发生倍周期的分岔点附近,开关的特征量子激活能表现出典型的温度依赖性和标度行为。
2007-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation dynamics and dissipative phase transition in quantum oscillators with period tripling
驱动量子振荡器中的周期三倍化揭示了线性和参数驱动所不存在的独特特征,但对于所有高阶共振都是通用的。在这里,我们专注于零温度下的弛豫动力学对一个稳定的状态开始最初从一个域周围的一个经典的固定点在相空间。超过驱动强度的某个阈值,长时间动态由单个时间常数控制,该时间常数设置了在具有破缺时间平移对称性的不同状态之间切换的速率。通过分析耗散动力学的时间演化生成元的最低本征值,我们发现,在阈值附近,这些本征值之间的差距几乎关闭。当量子参数为零时,闭合就完全了。我们证明,这种行为,让人想起一个量子相变,是与一个过渡,从一个定态,这是本地化的相空间的离域之一。我们进一步表明,经典不动点域之间的切换发生通过量子激活,然而,与标准的半经典治疗所获得的速率不同。由于最近人们主要在准经典区域探索了超导电路的三倍周期,我们的发现可能会引发新的活动,走向深量子领域。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Relaxation and dephasing in a many-fermion generalization of the Caldeira-Leggett model
我们分析了一个模型系统的费米子在谐振子势的影响下产生的波动力浴谐振子。这代表了著名的Caldeira-Leggett模型对许多费米子的情况的扩展。利用玻色化方法,计算了费米海上方单个额外粒子的格林函数,讨论了单个额外粒子的弛豫和退相。我们还将我们的分析扩展到系统和浴之间的更一般的耦合,导致系统的完全热化。
2004-09-15 cond-mat.str-el quant-ph
Instability Zones in the Dynamics of a Quantum Mechanical Quasiperiodic Parametric Oscillator
准周期驱动的量子参量振荡器是最近几个研究的主题。这里我们证明了,对于这样的振荡器,平均位置和方差(或者平均能量)的不稳定区的时间发展波包是相同的最强共振的准周期调制的三维参数空间中的二维参数空间中的周期调制。
2019-09-20 math-ph math.MP quant-ph