Steady-state coherences by composite system-bath interactions
我们确定的充分条件之间的相互作用哈密顿量的结构的二能级量子系统和热浴，没有任何外部驱动或相干测量，保证产生稳态相干（SSC）。这种方法得到的SSC与系统的初始状态无关，因此可以认为初始状态是不相干的。我们详细描述了这种现象的第一个分析在弱耦合制度的两个范例模型，然后在更复杂的复杂系统的数值没有任何假设的耦合强度。在所有这些情况下，我们发现SSC变得越来越重要，因为浴冷却下来。因此，这些结果可以在许多实验平台上直接验证。
2018-08-08 quant-ph
Steady-state coherence in multipartite quantum systems: its connection with thermodynamic quantities and impact on quantum thermal machines
本文研究多体量子系统非平衡稳态下子系统间相干性对功流和热流的贡献，建立相干性与热力学量的显式联系，并展示该方案可灵活实现制冷机、热机和加速器功能。
2025-02-06 quant-ph
Quantum coherence-control of thermal energy transport: The V model as a case study
在这里，我们研究了一个极小模型，三能级V系统耦合到两个热浴，并调查的作用，量子相干性在热输运的瞬态制度和非平衡稳态。在我们的模型中，通过两个平行的途径，这可以通过激发能级的非简并性（能量分裂$Δ$）和控制参数$α$，它调整的强度之一的臂，使不同的浴之间的能量交换。利用Redfield形式的非久期量子主方程，成功地导出了紧简并激发能级稳态极限下的量子相干性和热流的封闭表达式。在我们的分析中，包括三个成分：非平衡浴，非简并的水平，和不对称的途径，我们表明，量子相干性产生和维持在V模型中的稳态极限，如果三个条件，联合热效应和相干性同时满足：（i）两个浴在不同的温度下举行。(ii)诱导的途径不会产生破坏性干扰。(iii)热速率不与控制参数$α$混合以通过有效的局部平衡条件来破坏干扰。我们发现，当抑制热流时，相干性最大化。另一方面，长期的Redfield量子主方程被证明是失败的，在很宽的参数范围。虽然我们主要集中在稳态极限的分析结果，数值模拟表明，瞬态行为的凝聚力对比的稳态极限，这表明不同的机制在这两个制度中发挥作用。因此，提高瞬态相干性的寿命或其在稳态下的幅度需要控制和优化不同的物理参数。
2022-07-19 quant-ph
Tunable phonon induced steady state coherence in a double quantum dot
电荷量子比特可以在固态双量子点（DQD）平台上创建和操纵。典型地，这些系统强烈地受到源自与基底声子的耦合的量子噪声的影响。这通常被假设为导致退相干朝向在能量本征基中对角的稳定状态。在这篇文章中，我们表明，相反，由于声子的存在下，DQD电荷量子比特的平衡稳态自发地表现出高纯度的能量本征基的相干性。通过调节量子比特的哈密顿参数可以控制相干性的大小和相位。相干性也是强大的存在下的费米子铅。此外，我们表明，这种稳态相干性可以用来驱动耦合到DQD的辅助腔模式。
2020-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian environment induced anomaly in steady state quantum coherence
该研究基于微观系统—浴耦合模型，揭示非马尔可夫环境中SSQC因产生与破坏机制竞争而出现峰值，并可由环境压缩进一步增强。
2024-07-04 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
Field Oscillations in a Micromaser with Injected Atomic Coherence
在注入原子相干性的无损耗规则泵浦微脉塞中，稳态时的电场可以发生周期为2的振荡。当一个原子通过微脉塞腔时，场的值发生变化，但当第二个原子通过后，场又恢复到原来的值。我们给出了一个简单的解释，这种现象的正切和余切状态。我们还研究了腔阻尼对这种稳定状态的影响。
1998-04-06 quant-ph
Steady states of continuous-time open quantum walks
引入连续时间开量子游动（CTOQW）作为图上保迹和完全正线性映射的量子动力学半群（或量子马尔可夫半群）的形式。我们表明，CTOQW总是收敛到一个稳定的状态，无论初始状态时，图是连接的。当图是连通的且正则的时，证明了定态是最大混合态。正如本文中的例子所示，CTOQW的稳态可能是非常不寻常和复杂的，即使基本的图形是简单的。实验结果表明，在长时间运行过程中，图的结构会影响CTOQW中的量子相干性。确切地说，当底层拓扑是某些不规则图形（例如示例中所示的路径或星形）时，量子相干性在CTOQW的整个演化过程中持续存在。相反，当底层拓扑是正则图（如圈）时，量子相干性最终将从开放量子系统中消失。
2017-06-16 quant-ph
Long-Range Coherence and Multiple Steady States in a Lossy Qubit Array
我们表明，一个简单的实验设置的本地泵浦和有损阵列的二能级量子系统可以稳定的状态具有很强的长程相干性。事实上，通过明确的分析建设，我们表明有一个广泛的稳态密度算子，从最小到最大纠缠，尽管这是一个相互作用的开放多体问题。这种非平衡稳态来自于一种隐藏的对称性，这种对称性使贝尔对在任意长的距离上保持稳定，并具有独特的实验特征。我们展示了一个协议，其中一个可以选择性地准备这些国家使用耗散。我们的研究结果在当今的实验中是可以理解的。
2020-11-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Equilibrium Coherence in the Multi-level Spin-boson Model
量子系统与其环境之间的相互作用即使在平衡状态下也能诱导稳态相干性--约化系统密度矩阵中的非对角元素。这项工作调查的“量子”的这种现象，通过检查的能力，经典和半经典模型来描述平衡平稳相干的多级自旋玻色子（MLSB）模型，一个常见的模型捕光系统。一个合理的经典谐振子模型被发现未能捕获平衡相干。这种失败是由于有效的弱点，经典的系统浴相互作用，由于没有一个离散的系统能谱，因此，在振荡器坐标的量子化位移。对于具有生物光捕获典型参数的二聚体模型，半经典相干性也消失，即，其中两个系统位点以相同的重组能耦合到浴。相比之下，平衡相干性在同一系统的完全量子描述中持续存在，这表明平衡稳态相干性的独特量子力学起源，例如，光合系统最后，作为一种计算工具，微扰膨胀的介绍，在三阶$\hbar$，给出定性正确的行为在环境温度下的所有配置检查。
2019-11-18 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
Dynamics and non-equilibrium steady state in a system of coupled harmonic oscillators
本文分析了两个耦合振子的系统，每个振子耦合到一个独立的水库。在高温和弱耦合条件下，得到了非旋波主方程的解析解。在高温极限下没有发现热纠缠。在弱耦合极限下，系统收敛到纠缠非平衡定态。发现了量子关联出现的一个临界温度。
2014-02-06 quant-ph
Coherence Induced by Incoherent Pumping Field and Decay Process in Three-level $Λ$ Type Atomic System
根据Victor V. Kozlov等人的方法，[PhysRevA. 74. 063829]，考察了具有简并低重能级的$Λ$型三能级原子系统中非相干泵浦和自发衰变过程引起的相干性.在不同条件下，系统呈现出相干布居囚禁态和多稳态的特征。有趣的是，系统在不同的抽运和衰减参数下产生的两种稳态，即“单重态”和“三重态”，在抽运场和真空库的作用下，表现出稳定或不稳定的特性，这为量子光学中原子相干和干涉的研究提供了有益的应用.
2007-12-25 quant-ph
Experimental and theoretical characterization of a non-equilibrium steady state of a periodically driven qubit
开放量子系统的周期驱动动力学是非常有趣的，因为通常达到非平衡稳态，其特征在于非零电流。在这项工作中，我们研究了时间离散和周期性驱动的动力学实验的单光子，其耦合到它的环境。我们开发了一个全面的理论，解释了实验观察，并提供了系统的非平衡稳态的分析表征。我们证明了周期性驱动和环境的属性可以被设计成这样一种方式，即在开放系统和环境之间存在渐近非零的双向信息流。
2021-07-16 quant-ph
Currents in non-equilibrium steady states of open inhomogeneous $XX$-spin chains
本文研究非均匀XX自旋链在非平衡稳态下的自旋流与热流，利用特殊函数对角化单粒子哈密顿量得到闭式表达式，并证明破坏镜像对称的非均匀性会显著降低热导率和自旋导率，同时讨论其与完美态转移的联系。
2024-08-12 quant-ph
Hybrid algorithm simulating non-equilibrium steady states of an open quantum system
提出一种混合变分量子算法，通过模拟Lindblad方程算子和形式并引入随机测量技术，将所需量子比特资源减半，高效搜索开放量子系统的非平衡稳态。
2023-09-13 quant-ph
Steady-State Two Atom Entanglement in a Pumped Cavity
在考虑腔泄漏和原子的自发发射的情况下，研究了泵浦腔中两个二能级原子的稳态纠缠的可能性。我们描述的系统中的修饰状态图片，其中的相干性是内置到修饰状态，而修饰状态之间的过渡是不相干的。我们的模型假设真空拉比分裂的修饰状态是远远大于任何衰减参数的系统，允许原子场的相干性建立之前，任何衰变过程接管。结果表明，在该模型下，一个泵浦光场不能使两个封闭的二能级原子在稳态下纠缠，但可以使两个开放的二能级原子在稳态下纠缠。
2009-08-11 quant-ph
Effect of coherence of nonthermal reservoirs on heat transport in a microscopic collision model
基于微观碰撞模型研究了两个非热储层之间的热输运。我们考虑由两个相同的子系统组成的二分系统，每个子系统与自己的本地水库，其中包括一个大的集合最初不相关的附属物相互作用。然后，通过一系列成对碰撞（子系统间碰撞和子系统-局部储库碰撞），在两个储库之间形成热输运。本文考虑了两类水库的初始状态，即热态和具有相干性的状态，其对角元与热态的对角元相同，非对角元不为零。这样，我们定义了水库的有效温度与相干根据其对角元素。我们发现，对于具有相干性的两个热库，当两个热库的两个初始状态之间存在不同的相位差时，热的恒定电流的方向是不同的，特别是当两个热库之间存在特定的相位差时，在定常区域内，热可以从“冷库”向“热库”转移。在有效温差$ΔT\rightarrow0$的极限范围内，对于大多数相位差，稳态热流随有效温度的升高而增大，直至有效温度上限;而对于热态或特定相位差，稳态热流在高温时随温度的升高而减小，此时可以求出电导。
2018-02-13 quant-ph
Endurance of Quantum Coherence in Born-Markov Open Quantum Systems
量子相干性是多粒子干涉和纠缠等基本现象背后的物理性质，它已成为建立现代技术的宝贵资源。一般来说，量子相干性最突出的对手是相关动力学系统与其环境相互作用产生的噪声。然而，在某些条件下，噪声的存在可能会驱使量子和经典系统忍受有趣的非平凡效应。沿着这些思路，我们在这里从理论和实验上证明，当两个不可区分的粒子通过受噪声影响的量子网络共同传播时，系统总是演变成一个稳定状态，其中某些可分离状态之间的相干性永远占上风。此外，我们表明，相同的稳定状态与幸存的量子相干性达到无关的配置，其中颗粒制备。
2017-09-13 quant-ph
Steady-State Analysis of Light-harvesting Energy Transfer Driven by Incoherent Light: From Dimers to Networks
量子相干性如何促进能量转移的问题在科学界一直存在激烈的争论。由于自然和人工捕光单元在静止条件下工作，我们通过非平衡稳态分析非相干太阳光照射的分子二聚体来解决这个问题，然后将关键预测推广到任意复杂的激子网络。稳态分析的主要结果是相干-通量-效率关系：$η=c\sum_{i\neq j}F_{ij}κ_j=2c\sum_{i\neq j}J_{ij}{\rm Im}[ρ_{ij}]κ_j$，其中$c$为归一化常数。在该关系中，第一等式表示能量转移效率$η$由捕获通量唯一地确定，捕获通量是通量$F$和用于在反应中心捕获的分支比$κ$的乘积，并且第二等式表示能量转移通量$F$等效于由非对角密度矩阵的虚部测量的量子相干性，即，$F_{ij}=2J_{ij}{\rm Im}[ρ_{ij}]$。因此，最大稳态相干性产生最佳效率。相干通量效率的关系，严格和一般适用于任何激子网络的任意连接的稳态条件下，并不限于非相干辐射或非相干泵浦。对于非相干光下的光捕获系统，非平衡能量转移通量（即稳态相干性）由细致平衡的破坏和光激发的量子干涉驱动，并导致能量转移效率的优化。应该注意的是，稳态相干性或等效地效率是光诱导瞬态相干性、非均匀耗尽和系统浴相关性的组合结果，因此不一定与量子拍频相关。
2020-07-18 physics.chem-ph quant-ph
Steady-state Fano coherences in a V-type system driven by polarized incoherent light
本文研究了在无相干驱动的情况下，偏振非相干光连续泵浦三能级V型系统产生的稳态Fano相干态的性质。当激发态分裂$Δ$小于自发衰变速率$γ$或非相干泵浦速率$r$时，稳态相干态与激发态粒子数之比$\mathcal{C} = (1+\frac{Δ^2}{γ(r+γ)} )^{-1}$最大。我们证明了一个有趣的制度存在的$\mathcal{C}$比显示作为一个函数的失相速率$γ_d$的最大值。我们归因于令人惊讶的去相诱导增强固定Fano相干性的环境抑制的相消干涉的个人在不同的时间产生的非相干激发。我们确定了假想的Fano相干性与耦合到两个独立热浴的一对量子比特之间的非平衡通量，揭示了量子比特网络中的非平衡量子输运与多级量子系统的非相干驱动之间看似无关的现象之间的直接联系。稳态Fano相干性的实部被发现是成比例的偏离激发态人口从他们的值在热力学平衡，使人们有可能观察到签名的稳态Fano相干性在激发态人口。我们提出了一个通过探测钙原子在偏振和各向同性非相干光激发下发射的总荧光信号来观测稳态Fano相干态的实验方案。我们的分析铺平了道路，进一步的理论和实验研究的非平衡相干稳态热驱动的原子和分子系统，并探索其在生物过程中的潜在作用。
2020-01-24 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Generating steady quantum coherence and magic through an autonomous thermodynamic machine by utilizing a spin bath
如果我们要建造实用的量子器件，在环境中产生稳定的量子性是至关重要的。我们提出了一个方案，通过与另一个量子比特系统的相互作用，产生稳定的相干性和魔术的量子比特系统连接到一个热浴在一定的温度。在这个模型中，在减少的量子位中的相干生成总是可能的。附着在热浴上的简化量子位中的稳定相干性可以用于增强量子吸收制冷机的后续瞬态性能。对于生成魔术的情况下，这是量子资源，负责实施的门，这是不通过稳定器计算模拟，我们表明，存在一个临界温度的热浴超过它是不可能创建魔术减少量子位连接到热浴。在临界温度以下，量子比特之间的相互作用强度必须在一定范围内，才能产生魔法。我们还注意到，通过增加第二量子位与自旋浴的耦合强度，以重置概率为代表，保持第一量子位与热浴的耦合强度固定，可以增加热浴的临界温度以产生魔法。
2018-05-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum memory enhanced dissipative entanglement creation in non-equilibrium steady states
本文研究了纠缠非平衡定态的耗散制备。我们构造了一个碰撞模型，其中开放系统由两个量子比特组成，它们耦合到具有不同温度的热源。浴由与开放系统相互作用的量子比特序列建模。该模型可以在不同的动力学制度：有和没有环境记忆效应进行研究。我们报告说，只有一定的浴温度范围内允许纠缠NESS。此外，我们得到的最小和最大的临界值的热流通过系统。令人惊讶的是，量子记忆效应在长时间限制中起着至关重要的作用。首先，记忆效应拓宽了量子相关NESS可以耗散准备的参数区域，其次，它们增加了可达到的并发性。最值得注意的是，我们发现了一个热流范围，不仅允许，而且保证了NESS纠缠。因此，热流可以见证非平衡定态的纠缠。
2021-03-03 quant-ph
Work extraction from quantum coherence in non-equilibrium environment
本文研究了非平衡环境中Markovian和non-Markovian区域下的ergotropy动力学，考虑了相干与非相干部分，发现非平衡环境比平衡环境的功提取更高效。
2024-06-01 quant-ph
Non equilibrium dissipation-driven steady many-body entanglement
我们研究了一个二能级量子系统（量子比特）的系综与一个共同的电磁场在附近的电介质板，其温度被保持不同的一些远周围的墙壁。我们表明，由这个固定和热平衡（OTE）场驱动的量子比特的耗散动力学，允许产生稳定的多体纠缠态，不同于在热平衡的情况下，稳态总是非纠缠。通过研究多达10个量子比特，我们指出了对称性在纠缠产生中的作用，这在置换不变配置的情况下是突出的。在三个量子比特的情况下，我们发现三重纠缠对量子比特的空间配置有很强的依赖性，而在六个量子比特的情况下，我们发现几个高度纠缠的双分区，其中纠缠可以显著地在高达100 $μ$ m的大量子比特-量子比特距离下生存。
2015-04-03 quant-ph
Endurance of quantum coherence due to particle indistinguishability in noisy quantum networks
量子相干性是多粒子干涉和纠缠等基本现象背后的物理性质，已成为现代技术赖以建立的宝贵资源。一般来说，量子相干性最突出的对手是相关动力学系统与其环境相互作用产生的噪声。然而，在某些条件下，噪声的存在可能会驱使量子和经典系统忍受有趣的非平凡效应。在这种情况下，在这里，我们证明，理论和实验，当两个不可区分的非相互作用的粒子共同传播通过量子网络受非耗散噪声的影响，系统总是演变成一个稳定的状态，其中相干占粒子的不可逆性永远占上风。此外，我们表明，即使当初始状态表现出经典相关性时，也可以达到具有幸存量子相干性的相同稳态。
2018-10-12 quant-ph
Tensor-network-based variational Monte Carlo approach to the non-equilibrium steady state of open quantum systems
本研究提出一种基于矩阵乘积算子拟设变分蒙特卡洛优化的新方法，可高效模拟大尺度多体开放量子系统的非平衡稳态，在周期系统计算成本标度上优于同类算法，并在N=100自旋的耗散量子Ising模型中验证了通用性。
2024-09-09 quant-ph
The work cost of keeping states with coherences out of thermal equilibrium
考虑了保持任意态$ρ_s$处于热平衡之外的问题。我们发现，仅使用在初始时间处于静止状态的资源系统和保持全局能量的系统-资源相互作用来抵消热化是可能的，当且仅当目标状态$ρ_s$在系统的哈密顿量$H_s.$的本征基中是块对角的。我们通过调整资源-系统交互来计算操作员必须提供的额外工作以克服该约束。这个量被解释为保持状态中的相干性所需的功，可以用目标状态$ρ_s$和热平衡状态$ρ_β,$来表示，并且它与$ρ_s$和$ρ_β.$之间的对称化相对熵成比例
2015-03-06 quant-ph
Coherence enhanced quantum-dot heat engine
我们表明，量子相干性可以提高性能的连续量子热机在Lindblad描述。研究了由简并双量子点耦合到两个热浴中构成的粒子交换量子热机的稳态解，其中由于弛豫通道之间的干涉可能导致量子相干性.我们发现，当量子点和两个池之间的耦合构型的对称性被破坏时，非线性响应区域的相干性可以提高发动机的功率。在对称的情况下，相干性不能保持在稳态，除了最大干涉简并的情况下，初始条件依赖的多个稳态出现与暗态。
2021-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Cavity resonances dominating the photon statistics in the non-equilibrium steady state
从理论上研究了光子在腔中的非平衡稳态。NEST是由腔的不同部分处于不同温度或温度梯度引起的。利用基于林德布拉德方程的速率方程，导出了稳态光子谱分布的解析表达式。我们预测的非平衡稳态和一个适合的黑体光谱计算通过普朗克定律与有效温度之间的差异。对于两个大小相似的物体，在两个温度下相差两倍，差异将超过10%。我们还表明，腔共振产生的非平衡稳态的光子有一个特别大的影响。研究多个温度下的热谱对高精度原子钟具有重要意义。
2014-05-28 physics.optics quant-ph
Non-equilibrium coherence dynamics of a soft boson lattice
研究了一维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在从绝缘态到超流态的突然猝灭过程中的非平衡演化.我们观察到缓慢阻尼的相位相干振荡在政权的大填充因子（~100玻色子每个网站）在一个频率成正比的广义约瑟夫森频率。截断维格纳近似（TWA）预测的频率观察到的振荡。
2005-04-28 cond-mat.other quant-ph
Curl flux, coherence, and population landscape of molecular systems: Nonequilibrium quantum steady state, energy (charge) transport, and thermodynamics
通过对分子过程中能量和电荷输运的研究，建立了稳态非平衡量子系统的旋度通量、布居景观和相干性的理论框架。旋度量子通量在决定输运性质中起关键作用，当旋度量子通量为零时系统达到平衡。新的旋度量子通量反映了非平衡性和时间不可逆性的程度。我们发现了量子通量的解析表达式及其与环境泵浦（由远离平衡的电压量化的非平衡性）和量子隧穿的关系。此外，我们还研究了另一个量子特征--相干性，它是通过密度矩阵的非零对角元来定量度量的。在一定的隧穿强度下，环境辅助可以在高电压下显著增强相干性和量子通量，但由于相干性和隧穿强度之间的非单调关系，在小隧穿区，相干性增强量子通量，而在大隧穿区，相干性减弱量子通量。从系统作为量子热机的角度出发，研究了系统的非平衡热力学，建立了旋度量子通量与能量（电荷）转移效率、化学反应效率、能量耗散、热量和电流等输运量之间的解析关系。我们在高电压（化学电势差）下的化学反应中观察到完美的转移效率。理论预测的电流随电压的变化规律与最近的单分子电子转移实验符合得很好。
2015-12-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Non-equilibrium steady-states of memoryless quantum collision models
我们研究了由无记忆（马尔可夫）量子碰撞模型描述的开放系统动力学所产生的稳态性质，对应于超强耦合制度中的主方程。通过仔细评估的工作成本的开关系统的环境相互作用，我们表明，只有一个耦合哈密顿的能量保持形式的驱动系统的热平衡，而任何其他的相互作用导致非平衡的稳态，由稳态电流的支持。这些电流提供了家务劳动和热量的一个整洁的例子。此外，我们的特征的系统与环境的相互作用，驱动系统的稳定状态表现出一致性的能量本征基的具体形式，从而产生家庭的状态是非被动的。
2020-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Matrix product simulations of non-equilibrium steady states of quantum spin chains
采用含时密度矩阵重整化群方法和矩阵乘积方法，显式计算了几个可积和不可积量子自旋链的非平衡定态密度算符，这些自旋链通过两端与外浴的马尔可夫耦合而远离平衡态.有人认为，即使时间演化不能有效地模拟，由于快速纠缠增长，在平衡和平衡外的稳态通常可以准确地近似，所以长度为n ~ 100的链是可访问的。我们的结果表明，通过执行显式模拟的稳定状态和计算的能量/自旋密度/电流在几个问题的热量和自旋输运的量子自旋链。在更大的系统上以高精度重新证实了量子混沌与正常输运之间的关系。
2008-12-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum phase transition in a far from equilibrium steady state of XY spin chain
利用量子化的Fock空间的运营商，我们计算的非平衡定态在一个开放的海森堡XY自旋1/2链有限，但大尺寸耦合到马尔可夫浴在其两端。数值和理论的证据给出了一个远离平衡态的量子相变与自旋-自旋关联函数的长程序的自发出现，其特征在于从饱和过渡到线性增长的纠缠熵的大小在算符空间。
2008-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced steady-state coherence via repeated system-bath interactions
系统-浴槽相互作用中稳态相干的出现证明了量子效应可以在没有外部驱动的情况下出现。这样的SSC可以成为在应用中展示量子优势的资源。如果目标系统重复与独立且不相关的浴元素相互作用，我们预测会产生SSC。为了描述它们的行为，我们使用碰撞模型方法的系统浴相互作用，其中系统与一个浴元素（最初在一个不相干的状态）的时间，渐近（在快速碰撞制度）模仿宏观马尔可夫浴耦合到目标系统。因此，SSC在性质上看起来与使用连续马尔可夫浴相同。我们确认，存在的复合系统浴相互作用下的行波近似（RWA）的碰撞模型中使用的热资源生成SSC的必要条件。值得注意的是，我们表明，SSC大幅增加，如果目标系统共同与一个以上的浴元素的时间。与靶系统共同相互作用的浴元素已经很少，足以在非零温度下以可容忍地降低最终状态纯度为代价来增加SSC。从热力学的角度来看，在我们的碰撞模型中的SSC生成不可避免地与达到稳态所需的非零功率输入（以及因此耗散到浴中的热量）相关联，尽管与依赖于SSC非生成相互作用的情况相比，这种能量成本可以更低。
2022-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
The role of coherence in the non-equilibrium thermodynamics of quantum systems
利用相干性的相对熵，我们分离出相干性对受驱动非平衡量子系统能量学的贡献。我们证明了不可逆功可以分为相干功和非相干功，这为在封闭量子系统的一般非平衡变换中量化相干功提供了一个可操作的判据.然后，我们研究这样的贡献在两个物理模型的驱动量子比特和踢转子。此外，我们还表明，相干生成连接到一个过程的非绝热性，它给出了占主导地位的贡献足够慢的转换。在能量本征基中产生的相干量相当于对角熵的变化，在这里我们证明它满足涨落定理。
2017-07-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum battery charging by non-equilibrium steady-state currents
该研究在非平衡格林函数理论框架下，建模分析了有电荷/热稳态电流时量子电池的充电特性，发现稳态电荷电流充电效果更显著，可支撑高偏置区域的量子电池性能研究。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Steerability of Quantum Coherence in Accelerated Frame
研究了两个原子在无质量标量场中运动的情形下，转向与量子相干性之间的相互作用。我们发现，就像纠缠，转向诱导相干的平衡态可能会增加或减少与加速依赖于初始状态的条件。我们还调查的条件，一致性可操纵性-而不是简单的状态可操纵性。有趣的是，我们发现即使当操纵诱导相干为非零时，平衡态的量子相干性也不能被操纵。我们认为，在任何条件下，重力禁止的平衡态的相干转向。
2015-10-26 hep-th quant-ph
Non-equilibrium entangled steady state of two independent two-level systems
我们确定和研究了两个相互独立的弱耦合二能级系统在定态非平衡环境中的定态。如果两个能级系统的分裂能彼此不同，那么这种二分态必然是不相关的，如果它们相等，那么它就可以纠缠。对于两个不同温度的玻色子热浴与全同二能级系统的相互作用，讨论了热浴温度和耦合参数对纠缠度的影响。几何属性，如浴的维度和两级系统之间的距离，是相关的。一个政权的稳定状态是一个统计的混合物的产品基态和纠缠单重态与各自的重量2/3和1/3。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric Curvature Governs Work in Open Quantum Steady States
University of Houston（休斯顿大学）
研究揭示开放量子稳态中功由控制参数空间中的几何曲率决定，通过两能级系统构建功一形式，展示曲率对循环过程功的影响，证明相干性是非平凡几何的必要条件。
2026-03-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution towards quasi-equilibrium in nematic liquid crystals studied through decoherence of multi-spin multiple-quantum coherences
通过多自旋多量子相干的去相干研究向列液态晶体中准平衡态的演化，揭示了不可逆绝热去相干的本征选择现象。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence-assisted quantum state preparation and thermal control through repeated interactions
University of Toronto（多伦多大学）
该研究在马尔可夫重复相互作用框架下，推导了量子比特与相干环境相互作用的精确解析解，证实环境相干性可作为资源调控稳态制备与能量传递，甚至逆转热流方向。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Non-equilibrium steady-states in a driven-dissipative superfluid
我们实验研究了一种由弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中实现的驱动耗散约瑟夫森结阵列。一个站点上的工程损失作为局部耗散过程，而邻近站点的隧道则构成驱动力。我们的特点是新兴的稳定状态，这种atomronic设备。随着耗散强度$γ$的增加，该系统从超流态，其特征在于由相干约瑟夫森电流到损耗站点的电阻状态，其特征在于由非相干跳跃传输。对于中间值的$γ$，系统表现出双稳态，超流和电阻分支共存。我们还研究了向稳态的弛豫动力学，在那里我们发现一个临界的放缓，表明存在非平衡相变。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Shape, orientation and magnitude of the curl quantum flux, the coherence and the statistical correlations in energy transport at nonequilibrium steady state
我们提供了一个定量描述的非平衡态的耦合振子与多个能源相互作用的模型的基础上。这可以应用于分子振动能量输运的研究。在相干表示中量化了量化非平衡性和时间不可逆性的旋度量子通量，并且我们找到了通量的形状和偏振的几何描述，该几何描述提供了量子非平衡性的微观描述与宏观可观测量之间的联系，即，关联函数。我们使用威尔逊圈积分来量化旋度通量的大小，这被证明是相关的关联函数以及。相干贡献被明确证明是不平凡的，并大大促进热传输量化的热流和效率。这是因为相干效应在微观上反映在通量的几何描述上。为了揭示分子伸缩振动模式（振动子）和分子链（声子）之间的振动子-声子耦合的影响，我们进一步探讨了局域化的影响，这导致了以电流-电流相关为特征的相干和非相干制度。
2015-12-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Photon correlation spectroscopy as a witness for quantum coherence
鉴于新量子技术的快速发展、量子热力学领域的进展以及化学和生物学中关于量子相干性在生物化学过程中的可能相关性的新问题的出现，能够检测和验证量子相干性的光谱技术的发展是越来越重要的目标。理想情况下，这些工具应该能够检测和验证量子相干性在瞬态动力学和驱动耗散系统的稳态中的存在，例如在自然条件下由热光子驱动的光捕获复合物。这一要求对标准激光光谱方法提出了挑战。在这里，我们提出光子相关测量作为一种新的工具来分析在驱动耗散的情况下的分子聚集体的量子动力学。我们表明，光子相关统计的分子二聚体模型发出的光可以信号的相干动力学的存在。与独立发射体的计数统计的偏差构成稳态中量子相干性的直接指纹。此外，频率分辨的光子相关性的分析可以信号的存在下，即使在没有稳态相干，提供直接的光谱访问后，在分子聚集体中的备受追捧的网站能量的相干动力学。
2020-01-10 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Local quantum criticality out of equilibrium - effective temperatures and scaling in the steady state regime
我们研究了Bose-Fermi-Kondo模型的平衡稳态性质，描述了一个本地磁矩耦合到两个铁磁引线，支持玻色子（磁振子）和费米子（斯通纳连续电子）的低能量激发。该模型描述了随着与玻色子的耦合增加，近藤效应的破坏。它的相图包括三个非平凡的不动点。使用动态大$N$方法的Keldysh轮廓，我们研究了两种不同的非平衡设置：（a）一个有限的偏置电压和（b）一个有限的温度梯度，施加在整个引线。的电荷和能量电流的标度行为的识别和所有固定点的特征。我们报告的存在一个固定点依赖的有效温度，定义通过在标度制度的本地自旋磁化率的波动耗散关系，它允许恢复动态和静态自旋磁化率的平衡行为。
2013-03-11 cond-mat.str-el quant-ph
Detecting out-of-time-order correlations via quasi-adiabatic echoes as a tool to reveal quantum coherence in equilibrium quantum phase transitions
提出了一种新的动力学方法，利用无序关联（OTOC）将平衡态量子相变和量子相干性联系起来。以Lipkin-Meshkov-Glick模型和横场伊辛模型为例，证明了在多重量子相干性（MQC）谱中，基态的相干性和纠缠度在量子相变过程中会发生突变，这是一种特殊的OTOC.我们还开发了一个强大的协议，通过基态相图使用准绝热淬火获得相关的OTOC。我们的计划允许检测的OTOC没有时间反转的相干动力学，使其适用和重要的广泛的当前实验的时间反转不能通过反转的符号的基础哈密顿。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of non-equilibrium steady state quantum phase transitions
在本文中，我们解决的问题，如何Kibble-Zurek机制，它描述了在量子系统中的拓扑缺陷的形成受到淬火过临界点，推广到相同的情况下，但驱动耗散量子临界系统。在这些非平衡系统中，临界行为表现为稳态，而不是封闭系统的量子临界模型中的基态。为了给出推广，我们需要确定开放量子系统中绝热性的含义。我们澄清的另一个最重要的概念是非绝热激发的表征。对于哈密顿系统，这些是什么是很清楚的，但对于驱动耗散系统，问题就更微妙了。特别是，重要的观察是，瞬时稳定状态作为参考状态。然后，通过比较从演化状态到瞬时稳态的距离，可以从这些激励中提取激励。这些问题的解决，我们证明了广义Kibble-Zurek机制的适用性，一个开放的Landau-Zener问题，并显示通用Kibble-Zurek标度的开放横向伊辛模型。因此，我们的结果支持任何假设，非平衡量子临界行为可以理解的普遍特征。
2017-12-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Electronic-vibrational resonance does not alter steady-state transport in natural light-harvesting systems
随时间变化的2D电子光谱中的振荡作为与电子-振动共振相互作用相关的光捕获系统中的量子相干性的证据出现。然而，自然界是在非平衡的稳态中发生的，因此这些论点与自然过程的相关性尚不清楚。在这里，我们研究的作用，在非平衡稳态的光合二聚体的非相干光激发的自然场景中的分子内振动。据发现，与激子状态之间的能量差共振的振动不增加量子产率，也不增加与自然非平衡稳态中的非共振振动相比，与运输相关的位间相干性的虚部。也就是说，振动-电子共振相互作用不会改变自然非相干光激发条件下的能量传输。
2022-12-28 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Non-equilibrium steady state of sparse systems
电阻网络的跃迁图适用于研究弱混沌或弱相互作用驱动系统的能量吸收。这样的“稀疏”系统达到一个新的非平衡稳态（NESS），一旦耦合到一个浴。在随机的情况下，有一个类似的物理学的波动玻璃系统，并提出了一个扩展的波动耗散现象。在介观情况下，量子NESS可能与随机NESS有很大不同，饱和温度由稀疏度决定。一个玩具模型的稀疏性的系统建模使用对数正态随机合奏进行了分析。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall nucl-th quant-ph
Powering a quantum clock with a non-equilibrium steady state
本文提出利用可积量子自旋链的非平衡稳态为量子钟供能，建立偏置条件与响应函数负值性的联系，并指出穿越相变点对最优性能至关重要，且电池寿命随尺寸广延增长。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
The second law-type work relation in non-equilibrium steady states in one-dimensional quantum lattice systems
本文研究一维量子晶格系统中非平衡稳态的循环做功限制，推导了可提取功及功密度的上界，二者在平衡极限均趋于0并重现热力学第二定律。
2018-10-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态，强烈耦合与多个水库。它表明，存在一个稳态的热力学函数，正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷，能量或热量，通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制，并确定相应的热力学力（亲和力）。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议，稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出，对于具有局域相互作用的自旋简并单能级，所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
