Controlling Non-Markovian Dynamics Using a Light-based Structured Environment
我们提出了用光子实体模拟开放量子系统的非马尔可夫动力学的实验控制。光的偏振被用作系统,而周围环境则由光的空间结构表示。动力学的控制是通过空间干涉的环境工程实现的。使用迹距离的行为,我们能够识别每个动力学和表征信息的最大恢复的位置。
2018-09-04 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
Non-Markovian Decay of a Three Level Cascade Atom in a Structured Reservoir
我们提出了一种形式主义,使研究的非马尔可夫动力学的三级阶梯系统在一个单一的结构水库。三能级系统是强耦合到一个浴的水库模式和两个量子激发水库预计。我们表明,动态只取决于水库结构功能,这是产品的模式密度与耦合常数的平方。这一结果可以使伪模态理论处理多个激发的结构化储层。处理使用拉普拉斯变换和消除变量,以获得正式的解决方案。这可以用数值方法来计算(借助于数值拉普拉斯逆变换),并给出了一个例子。我们还比较了这一结果的情况下,两个过渡耦合到两个单独的结构化水库(例子的情况下,也是解析可解的)。
2003-04-28 quant-ph
Entropic uncertainty relations for Markovian and non-Markovian processes under a structured bosonic reservoir
测不准关系是量子力学中的一个基本极限,它与量子精密测量有关,对量子信息处理具有重要意义。由于与周围环境的相互作用,量子系统将不可避免地遭受退相干。本文研究了玻色子库下原子-腔相互作用系统在马尔可夫和非马尔可夫状态之间的过渡过程中熵测不准关系的动力学行为。具体地说,我们探讨了熵不确定性关系的动态行为下的一对不相容的观察量的原子衰变效应下,量子记忆和没有量子记忆。我们发现,不确定性显着依赖于原子-腔和腔库的相互作用,以及相关时间,$τ$,结构水库。此外,我们验证了不确定性与所观察到的量子比特系统的状态的纯度是反相关的。我们还提出了一个非常简单和有效的方法来减少不确定性,利用量子弱测量反转。因此,我们的工作提供了一个新的见解,在一个开放的系统内的多分量测量的不确定性动力学,因此是重要的量子精密测量。
2017-03-25 quant-ph
Non-Markovian to Markovian decay in structured environments with correlated disorder
本文研究原子耦合到具有长程关联无序的耦合腔阵列时的自发辐射动力学,发现调节关联参数可实现从非马尔可夫到马尔可夫衰减的转变,并提出两种耗散模型,为设计可控无序量子库提供了新方向。
2024-11-21 quant-ph
Observation of non-Markovian Radiative Phenomena in Structured Photonic Lattices
该研究通过全光模拟观测二维结构化光子库中量子发射器的非马尔可夫辐射动力学,发现Lieb晶格的平带特性可显著增强光-物质耦合和非马尔可夫性,为相关量子光学现象实验探索提供新平台。
2025-07-08 physics.optics quant-ph
Non-Markovian Decay and Lasing Condition in an Optical Microcavity Coupled to a Structured Reservoir
本文从理论上研究了单模耦合到结构化连续模库(reservoir)的漏光谐振腔中经典电磁场的衰减动力学,并全面讨论了存在倒置介质时产生激光的阈值条件问题。具体的分析结果给出了一个单模微腔谐振耦合到耦合谐振腔光波导(CROW),它支持作为衰减通道的连续模式带。在弱耦合情况下,裸腔中的光场服从指数Weisskopf-Wigner(马尔可夫)衰减,激光阈值随耦合强度线性增加。随着微腔和结构化储层之间的耦合增加,无源腔中的场衰减显示出非指数特征,并且相应地,激光发射的阈值停止增加,达到最大值,然后随着耦合强度的进一步增加而开始减小。一个奇异的行为的“激光相变“,这是一个明确的签名强非马尔可夫动力学,被发现在临界值之间的耦合微腔和水库。
2006-11-10 quant-ph
Fingerprint and universal Markovian closure of structured bosonic environments
我们利用玻色子环境的链映射变换的属性来识别能够捕获环境的特性特征或指纹的模式的有限集合。此外,我们表明,可数无穷的剩余浴模式可以被替换为一个普遍的马尔可夫封闭,即一个小的收集阻尼模式进行Lindblad型动力学的参数化是独立的考虑中的谱密度。我们表明,马尔可夫封闭提供了一个二次的速度相对于标准的链映射技术,并使内存要求独立的模拟时间,同时保留所有的信息的指纹模式。我们说明了应用马尔可夫封闭的线性光谱的计算,但也非线性光谱响应,一个相关的实验访问许多机构的相干性证人,目前缺乏有效的数值精确计算在现实环境中。
2022-10-03 quant-ph
Suppressing information storage in a structured thermal bath: Objectivity and non-Markovianity
与环境相互作用的量子系统往往会通过与环境自由度产生的相关性在传输中丢失信息。对于非马尔可夫环境的情况,环境中包含的信息可能会返回到系统中,并且这种效果可以由非马尔可夫见证人捕获。在目前的工作中,我们使用一个中心量子比特耦合到自旋链与伊辛相互作用受到磁场,即,中心自旋模型,并通过Kraus算子求解受退相动力学影响的系统的精确动力学。为此,我们使用两个证人来分析非马尔可夫性的存在:BLP基于迹的措施和条件过去未来相关器(CPF)。此外,我们看到这种行为如何抑制量子达尔文主义范式的部分信息图(PIP)中的经典平台,以及频谱广播结构(SBS)中的客观信息。除了系统的角度来看,我们展示了不可能的编码可访问的信息在环境中的任何模型限制的测量。
2021-10-07 quant-ph
Non-Markovian quantum interference in multilevel quantum systems: Exact master equation approach
利用本文导出的精确主方程,研究了玻色耗散环境中多态原子系统的非马尔可夫量子干涉现象。两个例子涉及四能级系统与或没有外部控制字段进行了研究。我们的研究结果表明,非马尔可夫主方程能够表现出量子干涉现象的时间域,以前没有充分探讨。特别是,我们表明,环境记忆是在不同的时间尺度上的非马尔可夫量子干涉图案的发病工具。
2017-12-19 quant-ph
Non-Markovian Quantum Optics with Three-Dimensional State-Dependent Optical Lattices
量子发射器耦合到结构化的光子水库经历非常规的个人和集体的动力学之间的相互作用出现的维度和非平凡的光子能量色散。在这项工作中,我们系统地研究了几个典型的三维结构化浴槽的光谱密度的定性差异。我们发现非马尔可夫的个人和集体效应缺乏简化的描述,如完美的次辐射态或长程各向异性相互作用。此外,我们展示了如何实现这些模型,只使用冷原子在状态相关的光晶格,并显示如何这种非常规的动力学可以观察到这些系统。
2018-09-26 quant-ph
Non-Markovian interactions with pulses of quantum radiation
Institut für Physik, Universität Rostock(罗斯托克大学物理研究所)
本文构建了非马尔可夫输入输出理论,将其应用于二能级原子受激辐射和高斯脉冲腔传输,发现散射体相干性非马尔可夫复兴会产生多模输出场。
2026-09-03 quant-ph
Chaos in Optomechanical Systems coupled to a Non-Markovian environment
本研究探讨了与Non-Markovian环境耦合的半经典optomechanical系统的混沌运动,发现Non-Markovian环境能显著增强混沌,并指出量子记忆效应对混沌发生的影响在量子操控与控制中具有研究价值。
2025-01-28 quant-ph
Approaching Resource-Theoretic Optimal Performance with Structured Environments
Universität Ulm(乌尔姆大学);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心)
本文以光异构化为场景,构建耦合结构化振动环境的可调分子光开关模型,研究资源理论热操作界限的逼近问题,发现环境记忆可突破马尔可夫热操作的产率限制,逼近界限取决于微观耦合结构。
2026-08-31 quant-ph
Continuous and time-discrete non-Markovian system-reservoir interactions: Dissipative coherent quantum feedback in Liouville space
基于张量网络实现的路径积分减少指数记忆缩放多项式的效率和Liouville空间实现的时间离散量子存储器,我们研究了量子系统同时暴露于两个结构水库。为此,我们采用了一个数值精确的准二维张量网络相结合的对角和非对角系统水库的相互作用与双重记忆连续和离散的延迟效应。作为一个可能的例子,我们研究了离散光子反馈和结构化声学声子模式之间的非马尔可夫动力学相互作用,导致新兴的水库间的相关性和长寿的人口捕获在一个初始激发的两能级系统。
2021-04-17 quant-ph
Controlled-Z gates with giant atoms in structured waveguides
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文研究了在结构波导中利用巨原子实现受控Z门的方法,通过引入第三耦合点抑制非马尔可夫效应,实现高达97.7%保真度的CZ门,扩展了巨原子在结构波导中的门集。
2026-03-27 quant-ph
Non-Markovian dynamics without using quantum trajectory
开放量子系统与结构化环境的相互作用是一个重要的非马尔可夫行为,传统的研究方法是量子轨道随机方法。本文通过将环境的影响分为两部分,提出了一种不使用量子轨道的确定性方法。在大多数马尔可夫和非马尔可夫情形下,该方法比随机方法更有效、更精确。我们还将这种方法推广到广义Lindblad主方程。
2011-01-23 quant-ph
Correlation quantum beats induced by non-Markovian effect
对于两个独立耦合到其各自结构库(洛伦兹谱)的量子比特,发现了纠缠和不和谐的量子拍,这是局域非马尔可夫环境诱导的关联振荡之间量子干涉的结果。我们还讨论了通过有效抑制自发发射来保持量子关联。
2013-06-05 quant-ph
Collapse and Revival of an Artificial Atom Coupled to a Structured Photonic Reservoir
结构化电磁库可以导致量子发射器的新动力学。特别是,水库可以被定制为具有与发射器的过去相互作用的记忆,与典型的开放系统的无记忆马尔可夫动力学相反。本文研究了超导量子比特与超导慢光波导库强耦合的非马尔可夫动力学。将量子比特调谐到该波导的通带的光谱附近,我们发现非指数能量弛豫以及量子比特发射率的实质性变化。此外,在将反射边界添加到波导的一端时,我们观察到量子位群体在比量子位发射速率的倒数长30倍的时间尺度上的复兴,对应于发射光子的往返旅行时间。通过调节量子位波导相互作用强度,我们探测了马尔可夫和非马尔可夫量子位发射动力学之间的交叉。这些属性允许未来的研究耦合到结构化水库的多量子比特电路,除了构成必要的资源,用于产生多光子高度纠缠态。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian master equation for a damped driven two-state system
我们提出了一个详细的微观推导的非马尔可夫主方程的驱动两态系统与一般结构水库。在两态量子系统与环境弱耦合的极限下,利用无时间卷积投影算符技术导出了主方程。我们简要地讨论了马尔可夫近似和长期近似及其有效性。
2009-11-24 quant-ph
Entanglement Dynamics of Separable Squeezed States in Finite Memory Structured Reservoir
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
研究两个可分离压缩真空态玻色子模式在共同结构储层中的纠缠动力学,通过非马尔可夫量子态扩散和伪模嵌入等方法,发现了三种马尔可夫动力学中不存在的纠缠机制:失谐冻结、正交输入的纠缠生灭与复兴、以及周期失谐产生的整数锁定方波振荡。
2026-05-14 physics.optics quant-ph
Geometric phase accumulated in a driven quantum system coupled to an structured environment
我们研究的作用下,一个结构化的环境的存在下,两级系统的发展。我们发现,添加一个周期性的调制的两个能级系统可以大大提高生存的几何相位为许多时间周期。我们发现,这种效果主要是重要的马尔可夫方案,但仍然可以发现,当环境表现出非马尔可夫行为的时间恢复。这些知识可以帮助寻找在耗散动力学下最好地保持量子特性的物理设置。
2020-04-27 quant-ph
Dynamical generation of stable optical-microwave squeezing in structured reservoirs
College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院)
研究在混合电光机械系统中结构环境中稳定光学-微波压缩的生成,发现非马尔可夫噪声能增强压缩水平,且在无外部驱动下压缩态可持续存在。
2026-04-27 quant-ph
Continuous variable entanglement dynamics in structured reservoirs
研究了双模连续变量量子系统与两个独立结构库相互作用时纠缠的演化。我们推导出一个解析表达式的纠缠的形成,而不执行马尔可夫和长期的近似和详细研究纠缠动力学的各种类型的结构化水库和不同的水库温度,假设两种模式最初激发在一个双光束状态。我们的解析解使我们能够识别出三种不同的纠缠行为的动力学机制:纠缠突然死亡,非马尔可夫复苏和非世俗复苏机制。值得注意的是,我们发现,相反的马尔可夫情况下,在某些情况下,即使在零温度下,系统的短期水库关联迅速破坏初始纠缠。
2009-10-13 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps
与结构化储层相互作用的开放量子系统表现出非马尔可夫动力学。我们提出了一个量子跳跃方法来处理这样的系统的动力学。这种方法是马尔可夫动力学的标准蒙特卡罗波函数(MCWF)方法的推广。MCWF方法识别衰减率与跳跃概率和失败的非马尔可夫系统的时间相关的速率成为暂时的负。我们的非马尔可夫量子跳跃(NMQJ)方法规避了这个问题,并提供了一个有效的解开系综动力学。
2008-05-06 quant-ph
Non-local effects at the onset of the chiral transition
受耗散量子力学中记忆核系统扩展的分析结果的启发,我们提出了一种唯象的方法,将非马尔可夫修正引入到场论中的一个序参量的朗之万动力学中.在本说明中,我们将我们的分析限制在进化的开始。作为一个例子,我们考虑了手征相变的过程。
2006-04-18 hep-ph quant-ph
Non-Markovian dynamics for a two-atom-coupled system interacting with local reservoir at finite temperature
通过使用有效的非马尔可夫测度[H.P. Breuer,E.M. Laine,J. Piilo,Phys. Rev. Lett. 103,210401(2009)],研究了一对二能级原子(TLAs)系统的非马尔可夫动力学,其中每一个TLAs都与一个局域库相互作用.我们表明,子系统动力学可以通过操纵TLAs,温度和原子的弛豫速率之间的耦合来控制。此外,还研究了子系统的非马尔可夫性与子系统与结构化熔池之间的纠缠度之间的关系,结果表明非马尔可夫性的出现对纠缠度有负面影响。
2017-02-15 quant-ph
Non-Markovian generalization of the Lindblad theory of open quantum systems
利用非平衡统计力学中的投影算符技术,给出了一种系统地研究开放系统非马尔可夫量子动力学的方法。结合这些方法的概念,从量子信息理论和正映射的理论,我们得到了一类相关的投影超算子,考虑到在一个有效的方式开放系统和它的环境之间的统计相关性。结果是用来开发一个概括的Lindblad理论的制度,高度非马尔可夫量子过程中的结构化环境。
2007-02-17 quant-ph
Theory of non-Markovian decay of a cascade atom in high-Q cavities and photonic band-gap materials
采用Laplace变换方法,将耦合振幅方程应用于级联结构中的三能级原子的动力学,其中两个跃迁都耦合到一个量子化场模式的结构库中。结果也得到了从主方程通过两种不同的方法,即,涉及伪模或准模。考虑了两种不同类型的储层,即高Q腔和光子带隙系统,其中各自的储层结构函数涉及洛伦兹函数。非共振跃迁包括在模型中。在所有的情况下,原子系统的非马尔可夫行为可以被发现,如振荡衰减的高Q腔的情况下和光子带隙的情况下的人口捕获。在主方程方法中,原子系统被少量的伪模或准模所增强,在准模方法中,这些伪模或准模本身经历马尔可夫弛豫成为连续准模的平坦库。从这些方法的结果被发现是相同的那些从拉普拉斯变换方法,包括双光子激发的水库与两个发射序列。这表明,复杂的非马尔可夫衰变的原子系统到结构化的电磁场水库可以描述的马尔可夫模型的原子系统耦合到一个小数目的伪模或准模。
2006-02-13 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a damped driven two-state system
我们研究了一个驱动的两态系统与结构化环境的相互作用。我们引入非马尔可夫主方程统治的系统动力学,我们推导出一般油藏谱的解析解。我们比较了两类储层谱的Bloch向量的非马尔可夫动力学:欧姆和洛伦兹储层。最后,我们得到了在有和没有久期近似的情况下完全正性的解析条件。有趣的是,完整的正性条件有一个透明的物理解释相扩散和弛豫过程的特征时间尺度。
2010-06-14 quant-ph
Enhanced non-Markovian behavior in quantum walks with Markovian disorder
非马尔可夫量子效应通常在与结构化储层相互作用的系统中观察到。离散时间量子行走是这种系统的主要例子,其中量子记忆是由于硬币和位置自由度之间的受控相互作用而产生的。在这里,我们表明,信息回流,量化记忆效应,可以增强粒子时,受到不相关的静态或动态无序。系统中无序的存在导致了一维量子行走中的局域化效应。我们表明,通过监测简化系统中的信息回流,可以推断位置空间中定位的性质。此外,我们还研究了量子行走的其他有用性质,如纠缠、干涉以及它与量子非马尔可夫性的联系。
2018-07-17 quant-ph
Non-Markovian renormalization of optomechanical exceptional points
School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院)
研究非马尔可夫性机械耗散对线性光学机械系统红边带驱动异常点的影响,通过伪模映射推导出记忆重整化异常点的条件,揭示结构化环境使模式共轭远离马尔可夫预测,并展示准确建模对异常点设备运行的重要性。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Collision model for non-Markovian quantum dynamics
研究了碰撞模型对开放量子系统非马尔可夫动力学的适用性。通过允许碰撞之间的独立环境自由度之间的相互作用,我们能够构建一个碰撞模型,允许研究开放系统动力学中的量子记忆效应。我们还讨论了在扩展状态空间中将非马尔可夫碰撞模型动力学嵌入马尔可夫碰撞模型动力学的可能性。作为一个具体的例子,我们展示了如何使用所提出的碰撞模型类,我们可以离散模型的非马尔可夫振幅阻尼的量子比特。在时间连续极限下,我们得到了二能级系统自发衰变到结构零温库的著名结果
2016-03-01 quant-ph
Non-Markovianity in collision models with initial intra-environment correlations
本研究探讨了辅助系统间纠缠作为控制开放系统非马尔可夫性机制的作用,证明了辅助系统碰撞前纠缠是非马尔可夫行为出现的关键条件。
2025-11-05 quant-ph
On the emergence of quantum memory in non-Markovian dynamics
Queen Mary University of London(伦敦玛丽女王大学);University of Oxford(牛津大学)
研究通过量子均质器模型,揭示了非马尔可夫动力学中量子记忆出现的物理条件及影响因素。
2025-11-25 quant-ph
Quantum regression theorem for non-Markovian Lindblad equations
我们发现的条件下,量子回归定理可以假设有效的非马尔可夫主方程组成的Lindblad超算子与记忆内核。我们的考虑是基于广义玻恩-马尔可夫近似,这使我们能够获得我们的结果从一个基本的哈密顿描述。我们证明了一个非马尔可夫量子回归定理只能被授予在一个平稳的制度,如果动力学满足量子细致平衡条件。作为一个例子,我们研究了嵌入在一个复杂的结构油藏中的两个水平系统的相关性,并在外部相干场的驱动下。
2006-03-13 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
Computational framework for non-Markovian multi-emitter dynamics beyond the single-excitation limit
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)(浦项科技大学);Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University(普渡大学埃尔默电气与计算机工程学院)
本文提出基于格林函数的框架,用于建模非马尔可夫多发射体量子电动力学,通过显式保留光子振幅,保留总概率和相位信息,研究非马尔可夫原子-场相互作用及纠缠动力学。
2026-04-03 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
Capturing non-Markovian dynamics with the reaction coordinate method
反应坐标技术是研究量子耗散动力学和量子热力学的重要工具。为了进一步建立这一工具,我们在这里探讨该方法在多大程度上可以捕获开放量子系统的非马尔可夫动力学。作为一个例子,我们研究了自旋耦合到谐振子库的纯退相干模型。我们比较自旋动力学和措施的非Markovianity从精确的解析解模拟的基础上的RC方法在一个二阶量子主方程的水平。我们发现,RC方法可以定量捕获非马尔可夫效应在强系统浴耦合和结构浴。这是合理的事实,集体RC浴模式,这是系统的一部分,保持系统浴的相关性。最后,我们应用我们的RC方法研究了非马尔可夫区域的自旋玻色子模型。
2021-11-10 quant-ph
Coalescence of non-Markovian dissipation, quantum Zeno effect and non-Hermitian physics, in a simple realistic quantum system
对描述开放量子系统的有效哈密顿量进行对角化是追踪其例外点的常用方法。虽然,这样的方法是成功的跟踪在马尔可夫系统中的EP,它可能是有问题的,在非马尔可夫系统中,描述开放系统的有效哈密顿量的封闭表达式可能不存在。在这项工作中,我们提供了另一种方法来跟踪EP在开放量子系统,使用实验可测量的量,即量子比特的有效衰减率。所考虑的量子系统由两个不相同的相互作用量子比特组成,其中一个耦合到外部环境。我们开发了一个理论框架的时间相关的薛定谔运动方程,它提供了分析封闭形式的解的拉普拉斯变换的量子比特振幅的任意频谱密度的边界水库。量子比特的有效衰变率的峰值结构与环境间接相互作用,量子芝诺效应的发生之间的联系,被详细讨论,揭示了后者和异常点的存在之间的联系。我们的处理和结果还揭示了非马尔可夫动力学、量子芝诺效应和非厄米特物理之间错综复杂的相互作用
2022-06-28 quant-ph
Non-markovian reservoir profile effects on dynamics of light within a single waveguide
Universidade Federal de Alagoas(阿拉戈阿斯联邦大学)
本研究探讨了不同储层记忆特征对单波导中光动力学的影响,通过比较三种记忆核模型,揭示了非马尔可夫效应的增强与抑制机制。
2026-01-07 physics.optics quant-ph
Witnessing non-Markovianity with Gaussian quantum steering in collision model
本文利用全光学碰撞模型模拟非马尔可夫连续变量高斯信道,提出以高斯量子导引量化信道非马尔可夫性,并通过调节分束器反射率揭示该度量因导引不对称性而依赖于具体导引场景。
2024-05-02 quant-ph
Ultrafast Optimal Sideband Cooling under Non-Markovian Evolution
一个边带冷却策略,包括(i)在目标和辅助系统中的结构化(非马尔可夫)环境引起的动态和(ii)它们之间的最佳时间调制的相互作用。对于腔光学力学的背景下,当非马尔可夫动力学被认为是在目标系统中,基态冷却达到更快的速度和更低的声子占据数比以前报道的。在与类似的当前策略不同的地方,这里达到了基态冷却,以获得实验上可用于最先进实现的耦合强度速率。在超快最优基态冷却协议完成后,一个额外的最优控制策略被认为是保持声子数尽可能接近在冷却过程中获得的。与传统的期望相反,当在辅助系统中考虑非马尔可夫动力学时,冷却协议的效率被破坏。
2016-03-24 quant-ph
Exact master equations for the non-Markovian decay of a qubit
构造了描述两态系统衰减为结构化水库的精确主方程。采用模型的精确解,我们确定的内存内核的Nakajima-Zwanzig主方程和相应的时间卷积主方程的生成器的解析表达式。这种方法允许详细的调查和比较相应的摄动展开的收敛行为。此外,我们发现,广泛使用的唯象主方程的记忆核的结构可能是不兼容的底层微观模型的非微扰处理。我们讨论了我们的结果的微观分析和开放系统的非马尔可夫量子动力学的唯象建模的几个物理意义。
2010-02-10 quant-ph
Non-Markovian dynamics of the giant atom beyond the rotating-wave approximation
Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Universität Siegen(锡根大学)
研究巨型人工原子在超越旋转波和弱耦合近似下的非马尔可夫动力学,结合优化的ESPRIT分解与HEOM实现数值精确模拟,揭示微扰非马尔可夫方法失效,表明非马尔可夫特征在有限温度下稳健且可增强,提供通用研究框架。
2026-07-15 quant-ph
Calculating non-linear response functions for multi-dimensional electronic spectroscopy using dyadic non-Markovian quantum state diffusion
本文提出了一种利用随机非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)方法结合微扰理论模拟电子激发与结构化环境耦合的分子聚集体的多维电子光谱的方法。我们的方法的一个重要方面是,我们传播的NMQSD方程在一个双重系统的希尔伯特空间,但具有相同的噪声。我们证明,我们的方法显示出快速收敛的随机轨迹的数量,提供了一个很有前途的技术数值计算的二维光谱的大分子聚集体。
2022-07-06 physics.chem-ph quant-ph
Interaction between giant atoms in a one-dimensional structured environment
巨原子--在多个离散点与光耦合的量子发射体--由于其许多有前途的性质,如无消相干相互作用,正在成为量子光学的一个新范例。虽然大多数以前的工作都考虑了耦合到开放连续波导的巨原子或耦合到结构化浴的单个巨原子,但在这里,我们研究了由结构化波导介导的两个巨原子之间的相互作用,例如,一种光子晶体波导。这种环境的特征在于有限的能带和带隙,其影响超出马尔可夫制度的原子动力学。在这里,我们表明,在带内,消相干的相互作用是可能的不同的原子腔失谐,但从连续波导的情况下退化的时间延迟和其他非马尔可夫效应。在能带之外,原子通过束缚态的重叠相互作用,我们发现,对于某些参数,巨原子可以比小原子更强烈地相互作用,并且距离更长-例如,当限制每个耦合点可实现的最大耦合强度时。所得结果可用于量子模拟和量子门的实现。
2022-08-08 quant-ph
Quantum discord dynamics in structured reservoirs
导出了非马尔可夫主方程,分别研究了耦合到一个公共库和两个独立库的两个量子比特的量子不和谐动力学。我们比较了不同参数下的动力学,如水库光谱和共振参数,在高温和零温度。结果表明,这两个极端温度下的动态既有相似的特征,也有差异。
2011-05-25 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of Entanglement for Multipartite Systems
采用非微扰方法研究了两个二能级原子与独立结构库相互作用系统的纠缠动力学。结果表明,原子纠缠的复活并不一定伴随着库纠缠的突然消亡,反之亦然。事实上,原子纠缠可以在原子库解纠缠之前、同时甚至之后复活。利用一种基于原子激发态布居分析的新方法,我们给出了复活和死亡现象的定量判据。为了给出一个更直观的物理见解,准模哈密顿方法。我们的定量分析对纠缠的实际工程有一定的指导意义。
2009-09-06 quant-ph
Resonance fluorescence in a band gap material: Direct numerical simulation of non-Markovian evolution
发展了一种计算受驱动原子辐射到结构连续介质中的非马尔可夫演化的数值方法。通过引入一组附加的虚拟密度矩阵,将原子约化密度矩阵的形式解写成马尔可夫算法,所述虚拟密度矩阵在算法的近似水平上遵循光子在电磁场中的所有可能轨迹。该技术是微扰的意义上说,更多的虚拟密度矩阵需要的产品的有效存储时间和有效耦合强度变得更大。所需的密度矩阵的数量由$3^{M}$给出,其中$M$是每个存储时间的时间步数。将该方法应用于受驱动二能级原子在光子带隙附近辐射的问题,计算了原子的稳态关联函数。
2000-08-23 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
Enabling quantum non-Markovian dynamics by injection of classical colored noise
量子系统的非马尔可夫性质是近年来开放量子系统动力学研究的一个重要课题。许多研究,从它的理论基础到它作为量子信息处理和实验演示的资源的有用性,已经在文献中报道。通常,在这些研究中,需要一个结构化的水库,使非马尔可夫动态出现。在这里,我们研究了量子比特与玻色子浴相互作用的动力学,并在经典随机色噪声的注入下。一个典型的Lindblad型主方程的系统推导出,使用随机波函数形式主义。然后,利用Andersson,Cresser,Hall和Li测度证明了演化的非马尔可夫性。我们评估了三种不同噪声的测量,并研究了产生量子非马尔可夫性所需的环境和噪声泵之间的相互作用,以及系统的能量平衡。最后,我们讨论了实验实现所提出的模型的可能性。
2016-12-08 quant-ph
Non-Markovian Quantum Exceptional Points
本文提出基于赝模映射与运动层级方程的理论框架,用于识别开放量子系统中的非马尔可夫例外点,并揭示其与动力学转变、环境调控及增强敏感性的关系。
2024-06-26 quant-ph