Markovianity and non-Markovianity of Particle Bath with Dirac Dispersion Relation
Kyushu University(九州大学);The University of Tokyo(东京大学);Kanagawa University(神奈川大学)
研究了两能级系统与具有狄拉克色散关系的粒子浴耦合的动力学,通过解析和数值方法揭示了狄拉克能隙闭合及有限截断对衰变行为的影响,并提出了实验实现方案。
2026-05-28 math-ph math.MP quant-ph
Thermodynamics and the quantum speed limit in the non-Markovian regime
研究了非马尔可夫状态下开放量子系统的量子速度极限。从能量涨落、熵产生率和动力学活动等热力学量出发,给出了从初始态到最终态所需时间的下界.对于满足细致平衡条件的马尔可夫进化,已经分析了这样的界.在这里,我们将这种方法推广到处理由时间局部生成元控制的任意演化。我们的分析说明了量子比特演化的三个典型例子:振幅阻尼,纯退相,和永远的非马尔可夫演化。
2021-10-08 quant-ph
Optomechanical quadrature squeezing in the non-Markovian regime
量子涨落的压缩在基础量子物理中占有重要地位,对超灵敏探测有着重要影响。我们提出了一个方案,通过将光机系统暴露在非马尔可夫环境中来产生和增强机械模式的压缩。结果表明,由于腔场和非马尔可夫库场的相互作用,可以诱导出机械模的有效参数共振项,从而导致机械谐振腔的正交压缩.两种相互作用的联合可以增强压缩效应。与通常的马尔可夫状态相比,我们可以得到更强的压缩,并且压缩可以接近一个低的渐近稳定值。
2019-02-20 quant-ph
Symplectic evolution of Wigner functions in markovian open systems
维格纳函数已知在二次哈密顿量的排他性作用下经典地演化。如果系统通过Lindblad算子的位置和动量的线性函数与环境相互作用,我们表明,一般的演化是经典的不断发展的维格纳函数的卷积与相空间高斯,在时间上扩大。我们分析了三个通用的情况下,椭圆,双曲和抛物型哈密顿。维格纳函数总是在一定的时间内变为正值,这在双曲情况下是最短的。我们还推导出一个精确的公式,不断变化的线性熵的平均值的概率分布,仅取决于初始状态的一个狭窄的高斯。这就导出了线性熵增长的长时间渐近公式。
2004-04-27 quant-ph
Optimal Superdense Coding Capacity in the Non-Markovian Regime
该研究提出含辅助量子比特的模型诱导非马尔可夫动力学,考察多参数下超密编码等的行为,发现非经典关联与量子Fisher信息显著相关,可探测非马尔可夫区域的最优超密编码容量。
2024-08-20 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限,发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化,而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为,为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Non-Markovian Transient Casimir-Polder force and population dynamics on excited and ground state atoms: weak and strong coupling regimes in generally non-reciprocal environments
利用非马尔可夫Weisskopf-Wigner理论计算了强耦合和弱耦合两种情况下,三维非均匀非互易环境中二能级原子上的瞬态Casimir-Polder力.将基态原子和激发态原子看作两个独立的初值问题,分别计算了原子的短时布居和长时布居以及原子间的作用力。的结果进行了比较与各种马尔可夫近似的Weisskopf-维格纳理论,并与以前的马尔可夫结果从海森堡图片。
2019-03-05 quant-ph
Comment on "General Non-Markovian Dynamics of Open Quantum Systems"
最近报道了一类量子开放系统存在以长寿命振荡为特征的“非马尔可夫无耗散”状态(Zhang等人,PRL,109,170402,(2012))。据称,这种情况可能发生在强耦合状态下,这是一个令人惊讶的结果,引起了一些关注。我们表明,这一制度存在的当且仅当总的哈密顿量是无界的从下面,铸造严重怀疑的有用性,这一结果。
2014-01-22 quant-ph
Cavitylike strong coupling in macroscopic waveguide QED using three coupled qubits in the deep non-Markovian regime
我们引入了一个三量子比特波导QED系统来模拟最近实验中实现的探测量子比特嵌入类原子镜的腔-QED强耦合机制。然后,我们将这个系统扩展到深非马尔可夫制度,并展示了深远的作用,延迟上的着装共振,允许显着提高极化激元寿命(由许多数量级),调谐的共振,以及实现Fano的共振和同时耦合到多个腔模式。精确的格林函数解决方案的光谱共振,和量子动力学模拟使用矩阵乘积状态,在那里我们展示了额外的控制腔QED系统使用手性探针量子比特。
2021-06-30 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectory unravellings of entanglement
在非马尔可夫机制下,利用量子态扩散(QSD)方法求解了双量子位耦合到公共浴槽的完全量子化模型。我们建立了两量子比特耗散和退相模型的显式时间局域非马尔可夫QSD方程。将扩散量子轨道应用于非马尔可夫体系中两量子比特系统的纠缠估计。在这两种情况下,纠缠演化的非马尔可夫特征,揭示了通过量子扩散在系统状态空间中的解开。
2016-06-29 quant-ph
Enhanced optomechanical nonlinearity through non-Markovian mechanical noise
本文通过解析求解非线性光机系统在量子布朗运动下的完整动力学,发现非马尔可夫浴结构能增强光机非线性强度,为未来实验实现强非线性提供了理论依据。
2023-08-02 quant-ph
Impact of positivity and complete positivity on accessibility of Markovian dynamics
我们考虑一个在熵增加的不可逆动力学下演化的半群形式的二维量子控制系统。考虑到动力学的唯象方法,我们证明了系统的可达性取决于它的演化是否被假设为正的或完全正的。特别是,我们的家庭具有不同的可访问性的地图的特点,并显示该属性的影响,通过一个简单的物理模型上可观察到的数量。
2005-09-06 quant-ph
Non-Markovian reservoir-dependent squeezing
在不作马尔可夫近似的情况下,研究了不同环境下阻尼谐振子的压缩动力学。相干态的压缩动力学以一种独特的方式依赖于库谱,在弱耦合近似下,可以解析地分析。比较了欧姆、亚欧姆和超欧姆环境下的压缩动力学,揭示了压缩-非压缩振荡与库结构之间的联系。理解由于结构化储层而发生的效应无论从纯理论的观点还是与不断发展的实验技术和未来的量子计算应用有关都是重要的。
2010-01-26 quant-ph
The rotating wave system-reservoir coupling: limitations and meaning in the non-Markovian regime
本文研究了量子谐振子与玻色库相互作用系统的耗散动力学。比较了基于旋转波的主方程和基于Feynman-Vernon系统-水库耦合的主方程,突出了差异和类比。定量和定性地讨论了可以忽略反转项的条件。通过比较相对于两种不同的耦合模型的热函数的解析解,我们得出结论,即使在弱耦合的限制,反向旋转的条款引起了显着的贡献,在非马尔可夫短时间制度。本文的主要结果是,这样的贡献实际上是实验测量的,因此相关的系统动力学的正确描述。
2002-12-02 quant-ph
Degradation of Entanglement in Markovian Noise
纠缠生存时间定义为在时间噪声均匀的局域马尔可夫作用下,系统能够保持时间演化开始时的纠缠状态的最大时间。在本文中,我们研究这个数量是如何影响的相干保持和相应的动力发电机的耗散贡献之间的相互作用。我们报告存在一个违反直觉的,非单调的行为,在这样的功能,能够诱导突然死亡的纠缠模型,在没有单一的驱动能够维持纠缠任意长的时间。
2019-03-04 quant-ph
Dynamical Crossover from Markovian to Non-Markovian dynamics in the strong coupling regime
研究了高斯态量子相干性的瞬态动力学。该状态被耦合到外部环境,该外部环境可以由Fano-Anderson型哈密顿量描述。通过求解量子朗之万方程,得到了计算积分算符时间演化的一阶和二阶矩的格林函数。从正交算子矩出发,我们构造了用于度量系统相干性的协方差矩阵。利用相干性测度的相对熵来度量相干性。我们认为在我们的分析,即,欧姆,亚欧姆,和超欧姆密度的三种不同类别的谱密度。我们研究了相干态、压缩态和位移压缩态的动力学性质。对于所有这些状态,我们观察到,当与系统和环境的耦合较弱时,相干性单调减少,并最终在很长一段时间内消失。在弱耦合极限下,所有的态都表现出马尔可夫演化。在强耦合极限下,初始阶段的动力学是马尔可夫的,经过一段时间后,它变成非马尔可夫的,我们观察到环境对系统的反作用。因此,在强耦合的限制,我们观察到一个动力学交叉从马尔可夫性质的非马尔可夫行为。这种交叉在某些环境条件下和对于量子态的某些参数是非常突然的。使用量子主方程的方法,我们验证了交叉的耗散和波动参数的动力学和结果赞同从相干动力学得到的。
2022-01-19 quant-ph
Dynamical maps beyond Markovian regime
量子动力学映射提供了量子演化的合适的数学表示。完全正性的概念为量子演化提供了一个恰当的数学表述,并使封闭哈密顿系统的幺正演化得到了有力的推广。开放系统量子演化的一个突出例子是马尔可夫半群。接下来,我们分析正映射和完全正映射的半群。在后一种情况下,动力学由著名的Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan(GKLS)主方程控制。然而,马尔可夫半群只提供了一般量子演化的近似描述。我们分析的主要议题是超越这个政权的动力学地图。非马尔可夫量子演化近年来引起了人们的广泛关注,有大量的文献致力于它。在这份报告中,我们分析了由时间局域生成元和/或非局域记忆核控制的量子动力学。特别注意的是致力于{ \em整除}的概念,这是经常使用的定义马尔可夫。特别是,CP-整除性(与P-整除性相反)的概念被广泛接受为量子马尔可夫性的适当定义。我们讨论了一些重要的物理意义的整除。我们还简要地讨论了超越动态地图的马尔可夫性的概念,也就是说,当一个人有机会获得“系统+环境”的演变。整个论述更多地集中在一般概念和它们之间错综复杂的联系上,而不是研究特定的系统。我们通过开放量子系统的范例模型,如振幅阻尼和相位阻尼模型来说明所分析的概念。
2022-09-29 quant-ph
Detuning-Controlled Phase Transition from Passive to Active Regimes in Non-Markovian Quantum Batteries
University of Guilan(吉兰大学)
研究通过调节耦合强度和偏移,揭示非马尔可夫量子电池中被动到主动态的相变机制,证明偏移可调控能量存储与工作提取,展现非马尔可夫性在优化量子能量存储中的作用。
2026-04-10 quant-ph
Coherent and decoherent time evolution of finite Markovian and non-Markovian open quantum systems
我们研究了开放量子系统在不同状态下的时间演化特性,即马尔可夫和非马尔可夫状态。我们分析他们的行为,就其相干或退相干的时间演化,通过不同的模型,并试图获得一些洞察马尔可夫性和连贯性之间可能存在的相关性。
2015-03-31 quant-ph
Qubit Entanglement generation by Gaussian non-Markovian dynamics
我们考虑两个量子比特与一个共同的玻色子浴相互作用,但不是直接相互作用。我们推导出高斯非马尔可夫动力学映射的(二分)纠缠产生条件,并表明它们与马尔可夫机制相似;然而,它们依赖于不同的物理系数,并在不同的时间尺度上保持。事实上,对于小的时间,在非马尔可夫制度的纠缠可能是在一个更短的时间尺度($\propto t^2$)比在马尔可夫制度($\propto t$)。此外,虽然奇异耦合极限的非马尔可夫动力学产生马尔可夫的,我们表明,同样的限制并不导致从非马尔可夫纠缠产生条件的马尔可夫的。此外,纠缠产生条件不依赖于初始时间的非马尔可夫开放动力学耦合到玻色子高斯浴,而它们可能取决于时间的开放动力学起源于耦合到经典,随机高斯环境。
2019-01-10 quant-ph
Emission spectral non-Markovianity in qubit-cavity systems in the ultrastrong coupling regime
本文针对超强耦合、非马尔可夫区域的耗散 Rabi 与 Jaynes-Cummings 模型,提出 PTNZE 计算发射光谱,并揭示反旋项、耦合强度和初始条件导致的不对称特征。
2023-04-05 quant-ph
An exact master equation for the system-reservoir dynamics under the strong coupling regime and non-Markovian dynamics
在本文中,我们提出了一种方法来推导一个耦合到一组其他玻色子系统的玻色子系统的精确主方程,该系统在强耦合状态下起着储库的作用,即,而不诉诸于任何一个波动或长期的近似。与相空间分布函数的工作,我们验证的动力学是分离的,在其中心,它遵循经典力学,它的形状,这变得扭曲的演变。这是Glauber的一个结论的推广,他指出相干态在某些情况下仍然是相干的,特别是当使用光波近似和零温度库时。我们证明了反旋项产生的涨落会使真空态发生畸变,这与热涨落很相似。最后,我们讨论了非马尔科夫动力学的条件。
2014-03-31 quant-ph
Experimental observation of weak non-Markovianity
近年来,非马尔可夫性在表征和量子信息处理方面取得了巨大的进展,引起了人们的极大兴趣。然而,到目前为止,只有非马尔可夫制度的环境,系统回流的信息(强非马尔可夫性)已被实验模拟。在这项工作中,使用全光学装置,我们模拟和观察所谓的弱非马尔可夫动力学。通过全过程层析成像,我们实验证明,量子比特的动力学可以是非马尔可夫的,尽管系统与其环境之间的相关性总是增加,在我们的情况下,这表示没有信息回流。我们还显示了从弱到强政权的过渡,通过改变一个参数的环境状态,使我们更好地了解非马尔可夫的基本特征。
2015-12-03 quant-ph
Quantification and Control of non-Markovian Evolution in Finite Quantum Systems via Feedback
我们考虑了受限于与可变尺寸的有限浴池接触的腔中的连续量子力学系统的么正时间演化。用时间演化波包的Hilbert-Schmidt距离来度量这种有限系统浴组态的马尔可夫性。确定了相关的时间尺度,其特征在于伪马尔可夫瞬态行为,边界散射引起的非马尔可夫振荡在中间时间,和非马尔可夫重定相事件在长时间尺度。它示出了如何这些时间尺度可以通过可调参数,如浴的大小和强度的系统浴耦合控制。
2014-05-21 quant-ph
Causal and Non-Causal Revivals of Information: A New Regime of Non-Markovianity in Quantum Stochastic Processes
本文区分了信息复兴与回流,提出非因果复兴可无回流发生,并给出操作性条件以识别真实回流,进而解决马尔可夫性非凸性,构建真实量子非马尔可夫性的凸资源理论。
2025-04-24 quant-ph
Non-Markovian Collective Emission of Giant emitters in the Zeno Regime
本研究探究耦合至公共储库的巨型人造原子的集体芝诺动力学,揭示其集体辐射速率的平滑增长特性、不同构型差异及超辐射方向性等,拓展了巨型原子集体辐射研究领域。
2024-09-11 quant-ph
Optimized sideband cooling with initial system correlations in non-Markovian regime
研究非马尔可夫区域中具有初始系统关联的标准光机械系统优化边带冷却,通过引入冷却速率和平均声子减少函数,发现特定初始关联可显著降低声子数并加速基态冷却,结合Q调制技术实现快速稳定的机械基态制备。
2023-11-23 quant-ph
Quantum correlations dynamics under different non-markovian environmental models
研究了不同环境模型对两个量子比特复合系统与两个独立环境相互作用的量子关联动力学的影响。分析了最常用的环境模型(单洛伦兹模型、平方洛伦兹模型、双洛伦兹模型和带隙模型)。首先,我们注意到,对于弱耦合区,量子关联的单调衰减速度主要取决于这些不同环境的谱密度函数。然后,通过考虑强耦合区,我们发现,相反,在弱耦合区,量子关联的动力学依赖于环境模型的非马尔可夫性,是独立的环境谱密度函数。
2011-11-10 quant-ph
From Superradiance to Superabsorption: An Exact Treatment of Non-Markovian Cooperative Radiation
Universidad Complutense(康普顿斯大学);CCS-Center for Computational Simulation, Campus de Montegancedo UPM(UPM蒙特加内多校区计算模拟中心)
研究两能级原子系综与有损谐振腔耦合时协同辐射现象,通过推导双发射体解析解及用数值精确方法研究更大系综,刻画了多达\(10^3\)个发射体系统从马尔可夫到非马尔可夫集体动力学的转变。
2026-07-07 quant-ph
Collective Radiance of Giant Atoms in Non-Markovian Regime
研究了一维波导中两个人工巨原子与连续波模相互作用的非马尔可夫动力学。基于图解方法,我们给出了精确的解析解,预言了丰富的集体辐射现象。对于特定的集体态,衰变率远远超出Dicke模型和标准马尔可夫框架的预测,表明超超辐射的存在.超辐射到亚辐射的跃迁可以通过调整巨原子的交换对称性来实现。此外,在连续介质中存在多个束缚态,光子/声子在耦合点形成的腔状几何结构中来回反弹。通过改变巨原子的能级分裂,可以方便地将囚禁在BIC中的光子/声子重新释放出来。该机制依赖于相干延时反馈和巨原子耦合点间干涉的共同作用。这项工作通过引入非马尔可夫性从根本上拓宽了巨原子集体辐射的研究领域。这也为具有更复杂延迟的非线性开放量子系统的清晰解析描述铺平了道路。
2023-01-07 quant-ph
Dynamics of Atom-Field Entanglement from Exact Solutions: Towards Strong Coupling and Non-Markovian Regimes
研究了二能级原子与电磁场之间的二体纠缠动力学。我们对待的Jaynes-Cummings模型与一个单一的场模式,并详细研究纠缠的确切时间演化,包括情况下,原子状态最初是混合和原子跃迁失谐共振。然后,我们探讨了其他附近的模式的影响,通过计算纠缠在更复杂的复杂系统的两个,三个和五个场模式的确切时间演化。对于这些情况,我们可以得到精确的解决方案,其中包括强耦合制度。最后,我们考虑了在Fabre-Perot腔的腔内光场中,二能级原子与无限多个模的纠缠。与通常的治疗原子-场相互作用的连续模式使用Born-Markov近似,我们的治疗在所有情况下描述了完整的非马尔可夫动力学的原子子系统。只有当一个解析表达式的无限模式的情况下,我们需要做一个弱耦合的假设,在很长一段时间近似马尔可夫动力学。
2007-10-03 quant-ph
Markovianity of an emitter coupled to a structured spin chain bath
我们分析了自旋1/2子系统耦合到自旋链的动力学。我们数值模拟的全量子多体系统的各种参数和初始状态的链,并表征子系统动力学的可分性,即它是否是马尔可夫和可以描述的(时间依赖)主方程。我们确定了子系统接受这种马尔科夫描述的状态,尽管是多体环境,并提供了为什么在其他状态中不可能实现同样的情况的见解。有趣的是,在链的边缘而不是中心耦合子系统会产生定性的不同行为。
2019-12-19 quant-ph
Quantum non-Markovianity and localization
我们研究了初始环境状态局部化的非马尔可夫性行为。非马尔可夫性的“量”是用可分性和可分性作为指标来衡量的,采用了几种方案来构建的措施。所使用的系统是一个量子比特耦合到一个环境,该环境由磁场的超短脉冲所踢出的伊辛自旋链建模。在可积区域,非马尔可夫性和本地化没有一个简单的关系,但随着混沌区域的接近,简单的关系出现,我们详细探讨。我们还研究了自旋相干态参数空间中的非马尔可夫性测度,指出在相互作用哈密顿量的选择下,出现的模式是鲁棒的,但不具有KAM类相空间结构。
2018-01-02 quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics induced by a generic environment
研究了耦合到随机矩阵环境中的量子二能级系统的开放动力学。利用量子信道理论,我们研究了不同的量子马尔可夫性测度和判据。一个彻底的分析,整个参数空间,揭示了广泛的不同制度,从强非马尔可夫马尔可夫动态。与分析模型相反,所有非马尔可夫度量和标准都必须应用于具有波动和统计不确定性的数据。我们讨论了不同的方法的实际用途。
2019-06-25 quant-ph
Discrete time crystals in the presence of non-Markovian dynamics
本研究通过开放Dicke模型证明,非马尔可夫耗散能在广泛参数范围内稳定离散时间晶体,并可作为探测非马尔可夫动力学的工具。
2024-07-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
QwaveMPS: An efficient open-source Python package for simulating non-Markovian waveguide-QED using matrix product states
Queen’s University(女王大学)
QwaveMPS通过矩阵积状态实现高效模拟非马尔可夫波导-量子电子学系统,降低计算成本,便于研究复杂动态相互作用。
2026-10-27 quant-ph
Non-Markovian Quantum State Diffusion for Spin Environments
本文提出一种针对自旋环境的精确非马尔可夫量子态扩散方法,通过随机纯态系综平均描述强耦合系统动力学,并引入层级展开实现数值求解。
2023-07-25 quant-ph
Non-Markovian waiting time distribution
基于状态向量演化随机实现的模拟方法是求解开放量子系统动力学的常用工具,无论是在马尔可夫和非马尔可夫状态下。在这里,我们解决的问题等待时间分布(WTD)的量子跳跃的非马尔可夫系统。我们推广马尔可夫量子轨道方法的意义上推导出一个精确的分析WTD的非马尔可夫量子动力学,并明确显示如何构建这种分布的某些常用的量子光学系统。
2012-09-07 quant-ph
Modelling Non-Markovian Quantum Processes with Recurrent Neural Networks
与未知环境相互作用的量子系统非常难以建模,特别是在存在非马尔可夫和非微扰效应的情况下。在这里,我们介绍了一种基于神经网络的方法,它具有数学简单的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad主方程,但能够在不同的制度非马尔可夫效应建模。这是通过使用循环神经网络来定义Lindblad算子来实现的,该算子可以跟踪记忆效应。在这个框架的基础上,我们还引入了一个神经网络架构,该架构能够在给定初始状态的情况下再现整个量子演化。作为一个应用程序,我们研究如何训练这些模型的量子过程层析成像,表明循环神经网络是准确的,在不同的时间和制度。
2019-01-15 quant-ph
Hamiltonian-Driven Architectures for Non-Markovian Quantum Reservoir Computing
该研究提出面向模拟硬件的非马尔可夫量子储层计算哈密顿量框架,利用纠缠信息回流实现记忆嵌入,证实强非马尔可夫性违反回声态性质,并验证其在高阶NARMA任务上的性能优势。
2025-05-20 quant-ph
Open system dynamics with non-Markovian quantum jumps
我们详细讨论了如何用量子跳跃来描述非马尔可夫开放系统动力学[J. Piilo et al.,物理修订信函100,180402(2008)]。我们的结果表明,它是可能的有一个跳跃的描述包含在物理希尔伯特空间的约化系统。发展的非马尔可夫量子跳跃(NMQJ)方法是马尔可夫蒙特卡罗波函数(MCWF)方法到非马尔可夫制度的推广。该方法不仅精确地保持了密度矩阵中的概率和状态向量的范数,而且对非马尔可夫动力学有了新的认识。纯态系综的动力学说明了时间局域主方程如何描述记忆效应,以及系统的当前状态如何携带其早期状态的信息。我们的方法解决了马尔可夫MCWF方法在非马尔可夫制度的负跳概率的问题,通过定义相应的跳跃过程的正概率。结果表明,在非马尔可夫开放系统的理论描述中,由于记忆的存在,会发生量子跳跃,从而重新产生看似丢失的叠加态。
2009-06-25 quant-ph
Non-Markovian Decoherent Quantum Walks
量子行走的行为与经典行走有明显的不同,但退相干将缩小和缩小两者之间的差距。为了理解这个过程,有必要研究在不同退相干情况下量子行走的演化。在这篇文章中,我们研究了直线上的非马尔可夫退相干量子行走。在短时间范围内,行走的行为偏离了理想量子行走和经典随机行走。作为量子行走的度量的位置方差从最初的几步开始振荡,并且倾向于在时间上是线性的,并且在长的时间限制中显示扩散扩展,这是由量子行走者和他的硬币之间的量子关联的非马尔可夫退相影响引起的。我们还研究了量子不和谐和测量引起的扰动作为量子关联的度量,并观察到它们都在短时间范围内振荡,在长时间范围内趋于零。因此,非马尔可夫退相干量子行走在长时间内趋向于扩散扩散行为,而在短时间内则在弹道和扩散行为之间振荡,并且由于记忆效应,量子关联崩溃和恢复。
2012-06-12 quant-ph
Quantum heat machines equivalence and work extraction beyond Markovianity, and strong coupling via heat exchangers
各种类型的发动机在小“发动机作用”的量子极限方面是等效的。我们以前的等价推导仅限于马尔可夫热浴和隐式经典工作库(例如,半经典近似下的激光)。在本文中,所有组件,浴槽,电池和发动机,都被明确考虑在内。为了巧妙地处理非马尔可夫动力学,我们使用中介粒子作为热交换器。我们发现,在上面的先前观察到的等价性有一个更高程度的等价性,不能实现在马尔可夫制度。接下来,我们将重点放在能量转移到工作存储库。给出了工作库熵增加为零的条件。此外,它表明,在强耦合制度,它是可能的,以充电电池的能量,同时减少其熵在同一时间。
2016-02-16 quant-ph
Non-Markovian continuous-time quantum walks on lattices with dynamical noise
我们讨论了一维无序晶格上连续时间量子行走的动力学,从而在系统中引起动力学噪声。噪声被描述为相邻站点之间的隧穿振幅随时间变化的波动,注意力集中在非高斯电报噪声,超出了通常的假设快速高斯噪声。我们观察到两种不同的动力学行为的出现的步行者,对应于两个相反的噪声制度:慢噪声(即与环境的强耦合)限制步行到几个晶格节点,而快噪声(弱耦合)诱导量子和经典扩散之间的过渡的晶格。通过调节噪声的自相关时间与步行者和产生噪声的外部环境之间的耦合之间的比率,可以观察到两个动力学状态之间的相变。我们还通过评估其记忆效应以及评估系统的信息回流来解决量子映射的非马尔可夫性。我们的研究结果表明,非马尔可夫字符的演变是与缓慢的噪声制度的动力学行为,和快速噪声诱导的马尔可夫动力学的步行者。
2016-07-20 quant-ph
Electron pumping in the strong coupling and non-Markovian regime: A reaction coordinate mapping approach
我们研究了强耦合和非马尔可夫机制下的电子抽运。我们的模型是具有周期性调制的能量和隧穿振幅的单个量子点。我们确定了四个参数来控制电流的方向:驱动相位,耦合强度,驱动频率和谱密度的最大值的位置。在高频区域,我们使用马尔可夫嵌入策略将我们的模型映射到弱耦合到水库的三个串联量子点,从而允许我们使用Floquet主方程。我们观察到的整流效应的泵送的电荷,是专为我们的模型的非马尔可夫字符。在低频区域,我们应用了一个额外的变换,将我们的模型视为三个独立的传输通道。使用全计数统计,我们研究电荷的波动,并验证我们的模型作为一个单一的电子源。
2019-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tensor-Network-Based Unraveling of Non-Markovian Dynamics in Large Spin Chains via the Influence Martingale Approach
Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute(罗摩克里希那使命维韦卡南达教育与研究机构)
提出一种结合张量跳跃法和影响鞅形式的算法,高效模拟一维大自旋链中的马尔可夫与非马尔可夫动力学,引入“影响半径”概念实现资源高效的可扩展模拟。
2026-09-29 quant-ph
Entanglement and Quantum Coherence in Coupled Double Quantum Dots under Markovian and Non-Markovian Noisy Channels
Mohammed V University in Rabat(拉巴特穆罕默德五世大学);Ibnou Zohr University(伊本佐赫尔大学);Princess Nourah bint Abdulrahman University(公主努拉·宾特·阿卜杜勒拉赫曼大学);University of Bisha(比沙大学)
研究耦合双量子点在马尔可夫和非马尔可夫噪声通道中量子纠缠和相干的动力学,发现环境记忆在非马尔可夫 regime 中促进量子相关性的振荡与部分复兴,且量子相干性比纠缠更鲁棒。
2026-04-18 quant-ph
Interplay between external driving, dissipation and collective effects in the Markovian and non-Markovian regimes
本研究基于精确非Markov主方程分析受驱光学开放系统及量子发射体集体动力学,揭示非Markov修正、交叉驱动与长时记忆效应。
2025-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Conditional past-future correlation induced by non-Markovian dephasing reservoirs
记忆效应可以通过有条件的过去-未来相关性来研究,该相关性测量在无记忆马尔可夫制度中有效的有条件的过去-未来独立性的偏离。在量子机制中,该性质导致基于三个连续系统测量过程和后选择的量子非马尔可夫性的操作定义[Budini,Phys. Rev. Lett. 121,240401(2018)]。在这里,我们研究了耦合到不同退相环境中的量子比特系统的条件过去-未来关联。获得了量子自旋浴以及经典波动随机汉密尔顿模型的精确解。记忆效应的发展和Born-Markov或白噪声近似的偏离与测量反向作用有关,该测量反向作用改变了连续测量之间的系统动态。结果表明,即使前一个系统的演化是由一个与时间无关的林德布拉德方程,这种效果可能会发展。当动力学的特征参数变成洛伦兹随机分布变量时,就会出现这种不寻常的非马尔可夫情形。
2019-03-12 quant-ph
Macroscopic quantum entanglement between an optomechanical cavity and a continuous field in presence of non-Markovian noise
该研究针对非马尔可夫噪声环境,构建了可数值量化未解析边带区相干光驱动光机械腔与连续光场间纠缠的框架,并应用于先进LIGO场景,给出了噪声下纠缠存在的参数区间,拓展了宏观量子纠缠的研究体系。
2024-03-05 quant-ph
Steady States of a Single Trapped-Ion Spin Coupled to an Engineered Non-Markovian Bath
University of Waterloo(滑铁卢大学);Colorado School of Mines(科罗拉多矿业学院)
该研究利用囚禁离子量子模拟器模拟单个自旋 - 1/2 驱动 - 耗散系统,通过实验比较非马尔可夫与马尔可夫浴场稳态,发现非马尔可夫通道能显著改变稳态,展示了结构化环境中量子系统的丰富性,为量子库工程开辟新可能。
2026-08-25 quant-ph
Experimental investigation of the non-Markovian dynamics of classical and quantum correlations
实验研究了非马尔可夫退相环境中贝尔对角态的经典关联和量子关联的动力学行为。在这类Bell对角态的动力学过程中,观察到了从经典到量子退相干的突然转变。由于整体相对相位的重聚焦效应,量子关联从零附近恢复,然后在随后的演化中再次衰减。然而,非马尔可夫效应太弱,无法恢复经典相关性,在相同的演化范围内保持恒定。通过实施光学$σ_{x}$操作,获得了从量子到经典回复区的突然转变,并形成了相关回波。我们的方法可以用来控制关联的恢复时间,这在量子存储器中是很重要的。
2010-09-26 quant-ph
Polarization-Entanglement Dynamics in Optical Fibers: Mitigating Decay in the Non-Markovian Regime with Dynamical Decoupling
本文研究了光纤折射率波动导致的偏振纠缠衰减,利用 spin-boson 模型和 HEOM 方法分析其马尔可夫与非马尔可夫动力学,并提出通过间隔半波片实现 Carr-Purcell-Meiboom-Gill 和 Uhrig 动力学解耦方案,有效降低纠缠衰减率。
2024-09-27 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of a Single Excitation within Many-Body Dissipative Systems
我们探讨了特定系统对称性下$N$耦合原子到一般玻色子库的动力学。在政权的多个原子耦合到一个单一的水库具有相同的耦合,我们确定显着的效果,特别是原子的激发态振幅的初始配置强烈影响系统的动力学,甚至可以完全切断系统从它的环境。此外,我们发现,稳态振幅的激发态成为独立的水库的选择。引入的框架被施加到一个结构化的光子水库与光子晶体,在那里我们表明它再现以前的理论和实验结果,它预测superradiant行为内的单激发制度。
2021-11-18 quant-ph