Dissipative microcanonical ensemble preparation from KMS-detailed balance
IBM Quantum, IBM T.J. Watson Research Center（IBM量子，IBM T.J.沃森研究中心）；UC Davis（加州大学戴维斯分校）；IBM Research（IBM研究院）
本文提出利用开放系统动力学最新进展，扩展了基于精确KMS详细平衡的构造，用于高效制备稳态态，并探讨微正则集与吉布斯集之间的局部算子等价性测试。
2026-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimizing random local Hamiltonians by dissipation
本文证明简化量子吉布斯采样算法能以Ω(1/k)近似比优化随机k-局部哈密顿量，较先前算法指数改进，表明量子易而经典难，并可作为优化元启发式。
2024-11-04 quant-ph
Quantum Quench in the Transverse Field Ising Chain II: Stationary State Properties
我们考虑了横场伊辛链中磁场突然量子猝灭后的约化密度矩阵和自旋-自旋关联函数的定态性质。我们证明了定态性质描述的广义吉布斯系综。我们讨论的方法，在晚些时候定态。
2013-02-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Efficient computations of quantum canonical Gibbs state in phase space
吉布斯正则态，作为最大熵密度矩阵，表示与恒温器平衡的量子系统。这种状态在热力学中起着至关重要的作用，并作为非平衡动力学模拟的初始条件。我们解决了一个长期存在的问题，计算吉布斯状态维格纳函数与近机器精度直接在相空间中求解布洛赫方程。此外，该算法提供了高品质的Wigner分布的纯定态，以及为Escheras-Fermi和Bose-Einstein分布。发展的数值方法提供了一个长期寻求有效的计算框架，直接在维格纳表示的非平衡量子模拟。
2016-06-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Discontinuities in driven spin-boson systems due to coherent destruction of tunneling: breakdown of the Floquet-Gibbs distribution
我们表明，一个耗散的交流驱动的两能级系统的定态的概率分布表现出不连续性，即跳跃，在相干破坏隧穿发生的参数。这些不连续性可以被观察到作为在莫洛三重态的发射跳跃。跳跃的过渡率，我们计算的数值和分析的基础上长期Floquet-Redfield形式主义的不连续性的后果。
2019-03-01 quant-ph
Observable Statistical Mechanics
本文提出可观测统计力学框架，将平衡态粗粒度测量视为含噪信道并用最大熵原理预测少数结果可观测量的稳态分布，且无需微观能态信息。
2025-07-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum eigenstates from classical Gibbs distributions
我们讨论如何自然地出现语言的波函数（状态向量）和相关的非交换厄米算子从经典力学通过应用逆Wigner-Weyl变换的相空间概率分布和可观的。在这种语言中，薛定谔方程由刘维尔方程推导而来，而$\hbar$现在是一个自由参数。经典稳态分布可以表示为具有离散（量子化）能量的稳态的总和，其中这些状态直接对应于量子本征态。有趣的是，现在经典力学允许表观负概率占据本征态，这是维格纳准概率分布中负概率的对偶。这些负概率消失时，允许足够的不确定性在经典分布。我们表明，这种对应关系是特别明显的规范吉布斯系综，其中经典的本征态满足积分本征值方程，减少到薛定谔方程的鞍点近似控制的逆温度。我们说明了这种对应关系表明，一些典型的例子，如隧道，能带结构，贝里阶段，朗道水平，水平统计和量子本征态的混沌潜力可以复制到一个令人惊讶的精度从一个经典的吉布斯系综，没有任何参考量子力学和所有参数（包括$\hbar$）的顺序上的统一。
2020-12-09 physics.class-ph quant-ph
Relativistic motion through a thermal bath as a thermodynamic resource
Palacky University（帕尔卡大学）
通过相对运动，局部量子系统被驱动进入非吉布斯稳态，其中一类可作为噪声随机钟，另一类具有非平衡自由能，可用于功提取或存储。
2025-12-20 hep-th quant-ph
On Conservation Laws, Relaxation and Pre-relaxation after a Quantum Quench
我们考虑自旋1/2链中量子猝灭后的时间演化。众所周知，局部守恒律约束动力学，并最终约束局部可观测量的定态行为。我们发现，一些广泛研究的模型，如量子XY模型，具有额外的家庭的本地守恒律除了平移不变的。因此，额外的电荷必须包括在广义吉布斯系综，描述的静态属性。这些效应远远超出了简单的定态重新定义。非平移不变状态的时间演化下的（平移不变）哈密顿与微扰，弱打破隐藏的对称性下的额外的守恒律表现出预松弛。此外，在小扰动的限制下，预弛豫后的时间演化可以用含时广义吉布斯系综来描述。
2014-01-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Relaxation to a Parity-Time Symmetric Generalized Gibbs Ensemble after a Quantum Quench in a Driven-Dissipative Kitaev Chain
广义吉布斯系综的构造是基于最大熵原理的，孤立的可积量子多体系统在量子猝灭后弛豫到广义吉布斯系综。相比之下，没有普遍的和模型无关的定律来支配开放量子系统的弛豫动力学和定态，它们受到马尔可夫驱动和耗散。然而，正如我们所展示的，如果产生系统动力学的Liouvillian具有宇称-时间对称性，那么在量子猝灭之后，驱动耗散系统的弛豫实际上可以由最大熵系综来确定。专注于一个驱动耗散Kitaev链的具体例子，我们表明，类似于孤立的可积系统，宇称时间对称广义吉布斯系综的方法变得明显的局部观测量和动力学的子系统熵的放松。相比之下，由Kitaev链的非平凡非埃尔米特拓扑引起的费米子宇称的定向抽运代表了驱动耗散系统中驰豫动力学所特有的现象。当耗散强度增加时，宇称-时间对称性在一个有限的临界值处被破坏，这就构成了一个急剧的动力学转变，从而限制了最大熵原理的适用性。我们表明，这些结果，我们得到的具体例子的Kitaev链，适用于广泛的类的非相互作用的费米模型，我们讨论了他们的推广到一个非相互作用的玻色子模型和相互作用的自旋链。
2022-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Corrections to the Hamiltonian induced by finite-strength coupling to the environment
本文针对量子系统与环境有限强度耦合，解析推导了兰姆位移、稳态和平均力三类哈密顿量二阶修正的通用公式，并应用于戴维斯、布洛赫-雷德菲尔德和累积量方程，以自旋-玻色子模型为例验证。
2025-01-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Solutions of generic bilinear master equations for a quantum oscillator -- positive and factorized conditions on stationary states
我们得到了高斯形式的常系数量子振子的一般双线性主方程的解。定态的良定性和半正定性可用三维Minkowski矢量来刻画。通过要求定态满足因式分解条件，我们得到了一类通用的主方程，其中包括著名的和他们的推广，其中一些是完全积极的。还得到了以吉布斯态为定态的主方程的另一个子集。对于主方程不完全正的生成元，分析的定态建议的主方程的系数，产生积极的发展为一个给定的初始状态的条件。
2017-03-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Counterdiabatic driving for periodically driven open quantum systems
我们讨论了受驱动的开放量子系统的动力学。量子态的时间演化由量子主方程描述，选择了量子化子的形式，使得瞬时定态由吉布斯分布给出。我们发现密度算符的布居部分和相干部分之间的关联是由绝热规范势引起的。虽然反绝热项的引入消除了相关性，但额外的相关性阻止了吉布斯分布的收敛。我们研究的控制性能的counterdiabatic项。该系统有三个不同的尺度和性能强烈地依赖于它们的大小之间的关系。
2022-11-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stationary entanglement entropies following an interaction quench in 1D Bose gas
我们分析了在一维空间中从自由玻色子到硬核玻色子的猝灭后的渐近定态的纠缠特性。Rényi和von Neumann的纠缠熵是广泛的，后者与广义吉布斯熵（GGE）的热力学熵一致。计算的两点函数的频谱，我们提供了准确的分析结果，无论是领先的广泛的部分和subleading项的熵，以及粒子数波动的累积量。我们还将纠缠熵的外延部分与热力学熵进行了比较，结果表明GGE熵等于纠缠熵，是对角熵的两倍。
2014-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Spin probabilities at positive temperature are Hölder Gibbs probabilities
我们考虑量子自旋晶格$\mathbb{C}^2 \otimes \mathbb{C}^2 \otimes \mathbb{C}^2 \otimes ...$上与哈密顿量$H= σ^x \otimes σ^x$相关的KMS态。对于形式为$L \otimes L \otimes L \otimes ...$的固定可观测量，其中$L:\mathbb{C}^2 \to \mathbb{C}^2 $是自伴的，并且对于正温度$T$，可以得到伯努利空间$\{1,2\}^\mathbb{N}$上自然定义的平稳概率$μ_T$。$μ_T$的雅可比矩阵可以通过某种连分数展开式来表示。我们将证明这个概率是霍德尔势的吉布斯概率。因此，该概率对于移位映射是混合的。对于这样的概率$μ_T$，我们将显示某类函数的显式偏差函数。当降低温度时，我们将能够展示显式转变值$T_c$，其中吉布斯概率的雅可比矩阵的值的集合$μ_T$从康托尔集变为区间。我们也给出了零温度下量子自旋几率的一些性质（例如，熵的显式值）。
2018-05-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Nonequilibrium symmetry-protected topological order: emergence of semilocal Gibbs ensembles
本文研究量子自旋链全局淬火后的非平衡弛豫，提出非准局域但在对称子空间中表现准局域的守恒密度，揭示半局域 Gibbs 系综及对数熵增，并联系零温对称性保护拓扑序。
2024-03-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Jaynes principle for quantum Markov processes: Generalized Gibbs - von Neumann states rule
本文证明了有限维量子马尔可夫过程的渐近性态可由基于量子相对熵极值化的广义 Jaynes 原理描述，生成 Gibbs 类状态，并修正了统计物理基本关系。
2023-07-27 quant-ph
Adiabatic tracking and geometric schedules for classical and quantum Gibbs-state preparation
Centre for Quantum Software and Information, University of Technology Sydney（悉尼科技大学量子软件与信息中心）；School of Mathematical and Physical Sciences, Macquarie University（麦考瑞大学数理科学学院）；ContinoQuantum；Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland（马里兰大学量子信息与计算机科学联合中心）；Diraq；Beijing International Center for Mathematical Research, Peking University（北京大学北京国际数学研究中心）；Molecular Quantum Solutions ApS；Sydney Quantum Academy（悉尼量子学院）
本文提出离散绝热框架，用于经典和量子吉布斯态制备，推导跟踪定理和调度方案，并证明量子行走的平方根谱放大可带来间隙依赖的二次改进，使量子绝热成本降至 $O(\delta_{\min}^{-1/2})$。
2026-10-30 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical Phase Transitions as Properties of the Stationary State: Analytic Results after Quantum Quenches in the Spin-1/2 XXZ Chain
量子猝灭后不同时间的状态之间的（洛施图）重叠吸引了越来越多的兴趣，因为最近表明，如果哈密顿参数在临界点猝灭，则在热力学极限下其每单位长度的对数具有非解析行为。这种现象被称为“动力学相变“，类似于平衡相变时正则配分函数的行为。我们区分本地和非本地的贡献，上述数量，并推导出一个解析表达式的时间演化后的本地部分的XXZ自旋-1/2链的量子猝灭。描述（本地）观测量的平稳特性的状态可以由广义哈密顿量的吉布斯系综表示;我们揭示了奇异性的出现和广义哈密顿量的激发能之间的深刻联系。
2013-09-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Preparation-protocol-dependent quantum Mpemba dynamics in a magnetically tunable graphene nanotorus qubit
Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Cariri（卡鲁鲁联邦大学科学与技术中心）
本研究揭示石墨烯纳米环量子比特中量子Mpemba效应的强度取决于初始态制备协议，裸Gibbs制备可产生强反常弛豫，而驱动稳态制备几乎抑制该效应，表明态制备可作为控制参数。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient learning of quantum interactions from thermal metastable states
本文提出从热亚稳态学习量子相互作用的统一框架，将吉布斯态学习机制推广至亚稳态，实现近乎最优的样本与计算复杂度。
2026-10-02 quant-ph
