The role of environmental correlations in the non-Markovian dynamics of a spin system
本文提出了一个框架来研究单个或集体多模环境影响下相互作用量子粒子链的动力学行为,重点研究了环境量子关联在链演化过程中所起的作用。环境系统状态中纠缠的存在放大了链动力学的非马尔可夫性质,产生了在可分离多模环境下观察不到的品质因数结构,例如纠缠和纯度。我们的分析可能是相关的问题,解决当前强烈关注的生物复合物的开放系统动力学。
2011-06-27 quant-ph
Environmental design principles for efficient excitation energy transfer in dimer and trimer pigment-protein molecular aggregates and the relation to non-Markovianity
在这项研究中,我们探索最佳的环境,有效的EET之间的末端站点在一些二聚体和三聚体模型色素蛋白质分子聚集体时,EET动力学建模的HEOM方法。对于这些最佳的环境参数,我们进一步量化的非马尔可夫性的BLP措施,以阐明其可能的连接到有效的EET。我们还量化的相干性在颜料系统的措施l1-范数的相干性,以分析其相互作用与环境效应时,EET效率是最大的。我们的目的是调查可能的环境设计原则,实现有效的EET模型色素蛋白质分子聚集体,并确定非Markovianity是否是一个可能的潜在资源,在这样的系统。我们发现,系统的哈密顿量的结构(即,颜料哈密尔顿参数空间),特别是位点激发能之间的关系,确定了两种特定环境状态之一是否最有利于促进这些模型系统中的有效EET。在第一个制度,最佳的环境条件是这样的,在系统中的EET动态是尽可能连贯的。在第二种状态下,环境最有利的作用是促使系统尽快达到平衡。实际上,最佳环境条件可能涉及这两种效应的组合。我们不能在有效EET和非马尔可夫性之间建立关系,即,在本研究所研究的系统中,非马尔可夫性不能被视为一种资源。
2018-01-01 quant-ph
Detecting genuine multipartite entanglement in three-qubit systems with eternal non-Markovianity
我们设计了一个新的协议,利用量子非马尔可夫操作来检测真正的多体纠缠态。我们利用一种特殊类型的非马尔可夫性,称为永恒的非马尔可夫性,构建一个非完全的正映射,以过滤出双可分态和检测真正的多体纠缠。在此基础上,我们进一步提出了一个见证算子来实验检测真正的多体纠缠态。我们的研究揭示了纠缠理论和量子非马尔可夫性之间迄今尚未探索的联系。
2022-06-13 quant-ph
Quantum dephasing induced by non-Markovian random telegraph noise
从理论上研究了量子二能级系统与非马尔可夫随机电报涨落环境相互作用时的动力学退相。环境噪声的条件概率的时间演化取决于环境记忆效应的广义主方程。精确推导出了与环境噪声条件概率广义主方程中记忆核密切相关的失相因子的表达式。根据三种重要的记忆核,我们讨论了系统的量子退相动力学以及由非马尔可夫随机电报噪声引起的动力学退相所表现出的非马尔可夫特性。我们发现量子系统的动力学退相并不总是表现出非马尔可夫性质,这是由于退相动力学的非马尔可夫性质既取决于环境的非马尔可夫性质,也取决于系统与环境之间的相互作用.此外,量子系统的动态退相可以通过环境的外部调制频率来调制。这一结果对量子信息处理和进一步理解开放量子系统的非马尔可夫动力学具有重要意义。
2020-01-09 quant-ph
Optimizing Quantum Teleportation and Dense Coding via Mixed Noise Under Non-Markovian Approximation
物理学家被吸引到开放系统动力学,量子系统如何进化,以及如何保护它们免受不必要的环境噪声的影响,特别是环境记忆效应不可忽略,就像非马尔可夫近似一样。非马尔可夫情形下主方程的求解有多种方法,本文利用微扰法得到了两量子比特系统在各种环境噪声影响下的量子态扩散方程的解,弛豫、失相以及它们的混合。我们发现,将这两种噪声混合在一起有利于量子隐形传态和量子超密集编码,在弛豫过程中引入强磁场会在一定时间尺度上增强量子关联。
2020-07-01 quant-ph
Non-Markovian qubit dynamics in nonequilibrium environments
我们从理论上研究了耦合到非平衡环境中的量子比特系统的非马尔可夫动力学,该系统具有非平稳和非马尔可夫统计特性。考虑到所有高阶环境相关性,单量子比特系统的约化密度矩阵满足一个封闭的三阶微分方程,而双量子比特系统的约化密度矩阵可以表示为单量子比特Kraus算符张量积的Kraus表示.我们导出了两量子比特系统的纠缠和非定域性之间的关系,它们都与退相干函数密切相关。当两个量子比特系统分别处于复合Bell态和扩展Werner态时,我们确定了退相干函数的阈值,以保证在给定的演化时间内存在并发和非局域量子关联.结果表明,环境的非平稳特性可以抑制退相干和退纠缠动力学,并可以减少非马尔可夫动力学区域的相干和纠缠恢复。此外,研究还表明,环境非马尔可夫特征可以分别增强单量子退相干动力学中的相干恢复和双量子比特退纠缠动力学中的纠缠恢复.此外,环境的非平稳性和非马尔可夫特性可以增强双量子比特系统的非局域性。
2020-08-03 quant-ph
Harnessing Environmental Noise for Quantum Energy Storage
本文提出一种利用环境噪声实现无外部控制的自主任量子电池充电机制,通过集体热浴干涉使多体系统达到非零可提取功的稳态,并证明其对局部噪声鲁棒,适用于电路和腔QED平台,可辅助容错量子计算。
2025-10-07 quant-ph
General non-Markovian dynamics of open quantum systems
本文给出了开放量子系统的非马尔可夫动力学的一般理论。我们通过将精确的主方程与非平衡格林函数相联系来研究非马尔可夫动力学。充分考虑了环境的反作用。非马尔可夫动力学由非指数衰减和无耗散振荡组成。非指数衰减是由自能修正虚部的不连续性引起的。无耗散振荡产生于带隙或谱密度的有限能带结构。各种非马尔可夫环境下的精确解析解表明,非马尔可夫动力学可以从开放系统的环境修正谱中得到很大程度的理解。
2012-06-20 quant-ph
Fractional Generalization of Quantum Markovian Master Equation
我们证明了一个推广的量子马尔可夫方程的可观。在这个广义方程中,我们使用的超算子是完全耗散超算子的分数幂。我们证明了所建议的超算子是完全正半群的无穷小生成元,并描述了这个半群的性质。我们求解了线性摩擦谐振子的分数阶量子马尔可夫方程。马尔可夫超算符的分数幂可以被认为是描述量子系统环境的“屏蔽”度量的参数:对于$α=0$,环境对系统的影响是不存在的,对于$α=1$,环境完全影响系统,而对于$0<α<1$,我们有类似幂的环境影响。
2009-09-04 quant-ph
Non-Markovianity as a Resource for Quantum Technologies
量子技术依赖于沿着量子信道相干地操纵、处理和传输以量子态编码的信息的能力。由环境引起的退相干引入了错误,从而限制了任何量子增强协议或设备的效率。噪声量子信道传输量子(经典)信息的能力的基本界限由其量子(经典)容量给出。通常,量子信道越长,引入的误差越多,因此其容量越差。在这封信中,我们表明,对于非马尔可夫量子信道,这并不总是正确的:令人惊讶的是,较长信道的容量可以大于较短信道的容量。我们介绍了一个一般的理论框架,将非马尔可夫性与量子信道的容量联系起来,并全面展示了如何利用非马尔可夫性来提高量子信息处理和通信的效率。
2013-01-11 quant-ph
Effects of classical environmental noise on entanglement and quantum discord
我们解决了经典噪声的量子关联,纠缠和量子不和谐的动力学的影响,两个非相互作用的量子比特最初准备在贝尔状态。噪声的影响是通过随机化的单量子位跃迁振幅来建模的。我们解决静态和动态的环境噪声对应的相互作用与单独的共同浴在马尔可夫和非马尔可夫制度。在马尔可夫制度中,量子关联的单调衰减被发现,而对于非马尔可夫噪声的突然死亡和复苏现象可能会发生,这取决于噪声的特性。纠缠和量子不和谐表现出相同的定性行为的各种噪声考虑。另一方面,我们发现,单独和共同的环境可能会发挥相反的作用,在保持量子相关性,这取决于考虑的噪声制度。
2012-10-24 quant-ph
Probing the degree of non-Markovianity for independent and common environments
我们研究了开放量子系统动力学的非马尔可夫性,重点研究了独立和共同环境相互作用的情况。我们调查的程度非Markovianity量化的两个不同的措施提出的罗,傅和宋(LFS)和布鲁尔,莱恩和Pillo(BLP)。我们表明,对于单个和一对量子比特,非马尔可夫性的量取决于量子过程,建议的措施以及环境相互作用是集体的还是独立的。特别是,我们证明了,虽然非马尔可夫性的程度一般会随着独立环境中系统中量子位数的增加而增加,但在常见环境中并不总是观察到相同的行为。在后一种情况下,我们的分析表明,非马尔可夫性的数量可能会增加或减少,这取决于所考虑的量子过程的性质。
2013-08-21 quant-ph
Entanglement oscillation and survival induced by non-Markovian decoherence dynamics of entangled squeezed-state
研究了两个单模光场纠缠压缩态与两个相互独立的非关联环境相互作用系统的精确退相干动力学。详细分析了不同环境关联时间尺度下,非马尔可夫效应对初始纠缠压缩态纠缠演化的影响。我们发现环境对系统具有双重作用:反作用和耗散。特别是当环境相关时间尺度与系统发生显著变化的时间尺度相当时,反作用将抵消耗散效应。有趣的是,这导致了在最终的稳态中一些剩余纠缠的生存。
2008-11-09 quant-ph
Reconstruction of the environmental correlation function from single emitter photon statistics: a non-Markovian approach
我们考虑两个能级系统近似的一个连续的激光泵浦驱动的单个发射器,同时耦合到电磁真空和超越马尔可夫近似的热库。我们讨论了严格的微观理论和唯象光谱扩散方法之间的联系,用于模拟发射器与热浴的相互作用,并获得了有关的热关联函数的单发射器光子统计的解析表达式。
2012-12-03 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Non-Markovian Models of Environmentally-driven Disentanglement in Molecular Charge Qubits
提出了纳米级分子电荷量子比特的量子解纠缠模型。在贝尔态制备两种MCQ,$A$和$B$,并将其分离,$A$ - $B$相互作用可忽略不计。在相干系统+环境的演化过程中,局域环境和每个MCQ之间的相互作用解开了$A$ - $B$纠缠。三种模型用于动力学:(1)以前开发的数值模型,其中$AB$和环境$\mathcal{E}$都明确建模;(2)精确的半解析模型,其中仅计算$AB$的动力学;以及(3)从半解析模型和关于$\mathcal{E}$中随机性的假设开发的近似模型。在近似模型中,$AB$密度算符的非零相干性随时间的变化呈高斯衰减。这也为精确模型中的系统动态提供了时间尺度。该时间尺度与AB- $\mathcal{E}$相互作用的强度直接相关。该时间尺度描述了与一个目标MCQ的环境相互作用占主导地位的情况,概括了仅当两个MCQ与当地环境具有大致相同的相互作用强度时才适用的先前时间尺度。纠缠度的测量使用两个量子位的关联函数,其动力学被用来证明的有效性的时间尺度。相干性的早期衰减和纠缠的损失被很好地表征为高斯,这是无记忆环境的马尔可夫模型无法捕获的行为。近似高斯模型可用于描述在这里建模的环境以及存在随机性的其他环境的影响下MCQ解纠缠的动力学。
2019-12-06 quant-ph
Critical assessment of two-qubit post-Markovian master equations
最近提出了一个后马尔可夫主方程来描述与记忆保持环境耦合的系统的演化[A. Shabani和D. A. Lidar,Phys.Rev.A71,020101(R)(2005)]。对于受适当选择的环境条件影响的单个量子位,相应的动力学总是合理和物理的。在这里,我们将这种情况扩展到两个量子位的情况,其中只有一个受到环境影响。我们展示了如何,尽管无辜的这样一个扩展,引入第二个量子比特应该做暨grano salis,以避免后果,如相关的动力学映射的正性的破坏。这暗示了在采用现象学衍生的模型来描述马尔可夫框架之外的进化时,必须小心。
2012-03-22 quant-ph
Non-Markovianity, coherence and system-environment correlations in a long-range collision model
我们考虑一个碰撞模型的动力学,其中系统和环境都是由自旋$1/2$粒子体现的。为了在我们的模型中包含非马尔可夫特征,我们引入了环境量子位之间的相互作用,并研究了这种相互作用的不同模型对系统动力学的非马尔可夫程度的影响。通过将这种相互作用扩展到最近邻之外,我们增强了系统动态中的非马尔可夫性程度。如果考虑到与即将到来的环境量子位的集体相互作用,可以观察到进一步的显着增加。然而,在这种情况下,观察到的非马尔可夫性程度随着相互作用中包括的量子比特数量的增加而非单调。此外,人们可以在系统演化中的非马尔可夫性程度与其状态下的量子相干性随着碰撞次数的增加而衰减的行为之间建立联系。我们补充我们的研究与调查系统环境的相关性,并提出了一个例子,他们的重要性的物理上界的痕迹距离导数。
2017-08-14 quant-ph
Implications of non-Markovian dynamics for the Landauer bound
我们研究了自旋为1/2的粒子与多自旋环境相互作用的动力学,通过基于碰撞的模型模拟了相应的开放系统动力学。环境粒子准备在个别的热状态,我们调查的影响分布的温度在整个自旋环境的演化系统,特别是如何热化在长时间限制的影响。%我们还解决了系统达到稳态的条件下,特别注意是否均匀化的平均环境状态发生。我们研究了系统与环境之间热交换的唯象性,并考虑了系统与环境相互作用引起的、体现在Landauer原理中的信息-能量转换过程。此外,通过考虑相互作用的粒子环境,我们调整系统的动力学从一个明确的马尔可夫演化到一个强非马尔可夫的,调查之间的连接非马尔可夫性,建立系统与环境的相关性,和故障的有效性的Landauer原则。
2016-12-16 quant-ph
Quantum dynamics in a tiered non-Markovian environment
介绍了一种新的分析方法来研究弱耦合于谐振子环境的离散系统的开放量子系统问题。我们的方法是基于相空间表示的密度矩阵的系统耦合到一个两层的环境。系统的动力学和它的直接环境是以非马尔可夫的方式解决的,内部环境的环境模式本身可以被更广泛的“宇宙”阻尼。将我们的方法应用到拉比和自旋玻色子模型的典型情况下,我们获得了新的有效热化温度的解析表达式和环境响应函数的修正,作为考虑这种分层环境的直接后果。精确的数值模拟的比较证实,我们的近似表达式是非常准确的,而他们的分析性质提供了更深入地了解他们所描述的物理的前景。我们的方法的一个独特的优点是,它允许同时包括一个连续的浴以及离散的环境模式,从而导致广泛和通用的适用性。
2015-02-26 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
Memory-induced geometric phase in non-Markovian open systems
几何相位已被证明是可行的,在实现量子门执行量子信息处理。在实际应用中,为了达到几何量子计算所要求的精度,必须适当考虑环境对几何相位和退相干的影响,如记忆效应。本文研究了一般开放量子系统在微观模型下的几何相位。从我们的理论公式得到的开放系统的几何相位的一个显着的特点是,几何相位可以得到无论主方程的存在,而环境噪声的功能,如记忆效应是充分考虑。我们证明了一般开放量子系统的几何相位可以被它的非马尔可夫环境从根本上改变。
2018-11-13 quant-ph
Distinguishing environment-induced non-Markovianity from subsystem dynamics
量子非马尔可夫性修正了系统的环境退相干。由于子系统之间的相互作用,这种情况在复杂系统中更加丰富。我们考虑的问题,区分多个源的非马尔可夫性使用一个简单的功率谱技术,应用到一个量子位与另一个量子位通过Jaynes-Cummings型哈密顿量,并同时受到一些众所周知的噪声通道,如,随机电报噪声和非马尔可夫振幅阻尼,表现出马尔可夫以及非马尔可夫动力学在不同的参数范围内。
2020-11-07 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
Quantum coherent dynamics in single molecule systems: generalized stochastic Liouville equation
我们提出了广义随机Liouville方程来研究耦合到非平稳和非马尔可夫环境中的单分子系统的相干动力学。广义随机Liouville方程包含一个广义记忆核,它与系统的内在哈密顿量和环境噪声的非马尔可夫特征相关联,在环境噪声是平稳无记忆的极限情况下,它回到了久保所建立的著名框架.量子系统的相干性可以通过两个分离平均的广义随机Liouville方程导出,而不需要考虑环境噪声的统计特性。给出了非平稳非马尔可夫RTN诱导的单分子系统相干性的精确解析表达式,其结果与其它理论方法的结果一致.
2020-04-12 quant-ph
Open-System Probe Selection and Optimal Measurements for Dispersive Coupling Metrology
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
本研究探讨开放系统中色散耦合计量,发现探针选择、环境记忆及测量方式共同影响灵敏度,并找到接近量子极限的固定可观测量。
2026-10-07 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
Non-Markovian dynamics of few emitters in a laser-driven cavity
本文研究了激光驱动的Dicke模型。对于弱耦合系统的环境自由度的耗散动力学的发射器腔系统描述的Floquet主方程。系统演化投影到发射器自由度上导致非马尔可夫行为。我们量化的非Markovianity所产生的发射极动力学,并表明,这个量可以作为一个指标的耗散量子相变发生在高驱动振幅。
2017-09-09 quant-ph
Universality of stationary entanglement in an optomechanical system driven by non-Markovian noise and squeezed light
研究非马尔可夫噪声和压缩光驱动的光机械系统,发现纠缠破坏阈值仅依赖环境噪声,揭示普适纠缠-解纠缠转变,并证明频率相关压缩无法在可分离配置中产生纠缠。
2025-08-24 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
Thermodynamic fingerprints of non-Markovianity in a system of coupled superconducting qubits
利用和表征系统与环境相互作用产生的记忆效应是超越标准马尔可夫极限的量子水库工程的关键先决条件。在本文中,我们研究了一个原型的非马尔可夫动力学实验实现超导量子比特。我们严格量化非马尔可夫性,突出环境温度对马尔可夫到非马尔可夫交叉的影响。我们研究记忆效应如何影响,特别是抑制,在驱动量子位上执行工作的能力。我们表明,在量子位上执行的平均工作可以用作诊断工具来检测是否存在记忆效应。
2018-03-15 quant-ph
Resource theories of multi-time processes: A window into quantum non-Markovianity
我们调查的条件下,一个不可控的背景过程可能被利用的代理执行任务,否则将是不可能在其操作框架。这种情况可以从资源理论的角度来理解:我们提出了一种跨多个时间点的量子过程的资源理论,而不是利用“有用的”量子态来执行任务。不可控的后台进程扮演资源的角色,一组新的对象称为超进程,对应于正在经历该进程的系统的可操作实现的控制,构成了它们之间的转换。在正式介绍了一个框架,用于推导多时间进程的资源理论,我们提出了一个层次结构的例子,通过限制量子或经典通信的超进程-对应于客户端-服务器的情况。由此产生的九种资源理论都有不同的概念,量子或经典记忆作为其效用的决定因素。此外,其中一个理论在无用过程和马尔可夫过程之间有严格的对应关系,因此可以说是真正的“非马尔可夫性的量子资源理论”。
2021-04-14 quant-ph
Collision models for open quantum systems coupled to finite environments
Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育与研究所)
研究系统量子比特与同一环境量子比特重复碰撞,通过部分重置实现从马尔可夫到非马尔可夫动力学的连续过渡,并识别三种动力学区域。
2026-06-15 quant-ph
Entanglement Evolution in a Non-Markovian Environment
我们延长最近的理论研究纠缠动力学的存在下的环境噪声,Krzysztof Wodkiewicz的长期兴趣的随机模型的噪声对量子光学相干的影响。研究了经典Ornstein-Uhlenbeck噪声存在下两自旋系统的量子纠缠动力学,得到了演化动力学的精确解.我们考虑如何纠缠可以影响非马尔可夫噪声,并讨论了几个限制情况。
2009-09-01 quant-ph
Precursors of non-Markovianity
使用范式的信息回流的非马尔可夫演化的特点,我们引入了所谓的非马尔可夫性的前体,即必要的属性,系统和环境状态必须表现出在较早的时间,以确保动态是非马尔可夫的。特别是,我们认为一个定量的框架,以评估的作用,建立系统与环境的相关性与环境状态的变化在一个新兴的非马尔可夫动态。通过用布勒斯距离定义相关贡献,这些量被很好地定义,并且容易应用于广泛的物理设置,布勒斯距离可以方便地用量子态保真度表示。我们通过研究离散和连续变量非马尔可夫碰撞模型中非马尔可夫性的前体来证明这一点。
2019-05-30 quant-ph
Progress towards an effective non-Markovian description of a system interacting with a bath
我们分析了一个耦合到独立谐振子的系统。通过求解特征值反问题,将电解槽转化为链状结构。我们解决了集体变量的运动方程定义的这个变换,我们推导出精确的动力学的谐振子的微观运动的环境模式。我们比较这种方法,著名的广义朗之万方程,我们表明,我们的动力学满足这个方程。
2015-04-27 quant-ph
Effects of counter-rotating-wave terms on the non-Markovianity in quantum open systems
在非马尔可夫量子态扩散方法的框架下,利用量子系统的运动方程,研究了反向旋转波项对量子开放系统非马尔可夫性的影响。作为说明性的例子,一个量子位嵌入玻色子和费米子环境在零温度下的非马尔可夫记忆效应进行了分析。研究发现,无论是玻色子还是费米子组成的环境,反向旋转波项都能增强观测到的非马尔可夫性。这一结果表明,在量子开放系统中,行波近似不可避免地会降低非马尔可夫性。此外,我们发现,由于环境模式的不同统计特性的非马尔可夫性的修改变得更大的系统-环境耦合强度的增加。
2017-10-08 quant-ph
Pseudomodes as an effective description of memory: Non-Markovian dynamics of two-state systems in structured reservoirs
研究了结构性油藏中两态系统的非马尔可夫动力学。我们建立了两个理论量子方法之间的联系,伪模[B。M. Garraway,Phys.Rev.A55,2290(1997)]和最近开发的非马尔可夫量子跳跃方法[J.Piilo等人,物理修订版信函100,180402(2008)]。这种连接提供了一个清晰的物理图像的结构化水库如何影响系统的动态,指示的作用的pseudomodes作为一个有效的描述的环境记忆。
2009-11-23 quant-ph
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
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
Non-Markovianity in the Adapted Caldeira-Leggett model
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部);Università degli Studi di Milano(米兰大学)
本文研究了适应性Caldeira-Leggett模型的非马尔可夫特性,通过信息回流视角详细表征了非马尔可夫性,并评估了系统-环境相关性的发展及环境态的修改,证明了该模型在探索量子力学基本现象微观起源中的可靠性。
2026-05-19 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
Effects of the rotating wave and secular approximations on non-Markovianity
本文研究了零温自旋玻色子模型中的行波近似和久期近似对非马尔可夫行为的影响。我们发现,RWA和SA导致显着减少所观察到的非马尔可夫性。在一般情况下,非马尔可夫动力学观察到整个系统的弛豫时间,而RWA和SA导致这样的动态只在环境相关时间的短时间尺度上。因此,RWA和SA虽然可以精确地估计系统的状态,但在非马尔可夫性的研究中并不一定是正确的。此外,我们推导出一个精确的解析表达式的非马尔可夫度量没有RWA或SA。这个表达式对问题的物理性质产生了重要的洞察力。
2013-11-14 quant-ph
Harnessing coherence generation for precision single- and two-qubit quantum thermometry
本研究利用量子Fisher信息评估单、双量子比特探针测温精度,发现通过辅助比特中介传递温度信息至探针相干性可提升灵敏度,调节两量子比特相互作用能在任意低温下实现高效温度估计。
2024-11-18 quant-ph
Dynamics of interacting qubits coupled to a common bath: Non-Markovian quantum state diffusion approach
研究了耗散玻色子环境中强耦合的两个相互作用量子系统的非马尔可夫动力学。首次在没有任何近似,特别是没有马尔可夫近似的情况下,导出了耦合双量子比特系统的非马尔可夫量子态扩散方程。作为我们导出的时间局域QSD方程的应用和例证,我们研究了量子相干性动力学的时间行为。特别是,我们发现一个强烈的非马尔可夫制度,纠缠产生显着调制的环境记忆。另外,通过分析QSD方程的稳态解,研究了稳态下的剩余纠缠。最后,我们讨论了一个近似的QSD方程。
2011-09-06 quant-ph
Non-Markovianity, Loschmidt echo and criticality: a unified picture
最近提出的措施之间的一个简单的关系,建立非马尔可夫和洛什基回波,持有一个两级系统(量子比特)进行纯退相由于耦合与多体环境。我们表明,Loschirst回声是密切相关的信息流出,偶尔回到系统。这反过来又决定了约化动力学的非马尔可夫性。特别地,我们考虑一个中心量子比特耦合到一个量子伊辛环中的横向场。在这种情况下,系统与环境之间的信息流强烈地受到环境临界性的影响;量子比特动力学被证明是马尔可夫的,并且仅在临界点处。因此,在这里考虑的模型中,非马尔可夫性是临界性的指标。
2012-06-13 quant-ph
Realizing Universal Non-Markovian Noise Suppression
本文提出一种无需噪声校准的非马尔可夫噪声抑制方案,通过核自旋实验验证了其在单位元操作和非单位元通道中的有效性。
2025-11-25 quant-ph
Non-Markovian environment induced Schrödinger cat state transfer in an optical Newton's cradle
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics (Fuzhou University)(福建量子信息与量子光学重点实验室);Department of Physics, Fuzhou University(福州大学物理系)
本文研究了非马尔可夫环境中量子光学牛顿摆中通过环境记忆效应实现的薛定谔猫态转移,并探讨了其与马尔可夫环境的区别。
2026-02-17 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
Spin gases as microscopic models for non-Markovian decoherence
我们分析了一个微观退相干模型,其中整个系统被描述为一个自旋气体。自旋气体由N个经典运动的粒子组成,它们具有额外的相互作用的量子自由度(例如自旋)。对于各种多体纠缠探测态,我们分析了此类自旋气体中探测自旋与环境自旋之间相互作用引起的退相干。我们可以处理介观环境(10^5个粒子)。我们提出的格子气,这可以实现中性原子在光晶格跳跃的结果,并显示非马尔可夫和相关噪声的影响,以及有限的尺寸效应。
2005-06-24 quant-ph
Learning Non-Markovian Noise via Ensemble Optimal Control
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
研究非马尔可夫量子开放系统参数估计,提出基于机器学习的优化控制方案,通过集合训练确定最优测量时间,提升精度并接近量子极限。
2026-04-18 quant-ph
Non-Markovian evolution: a quantum walk perspective
量子噪声信道的量子非马尔可夫性通常表现为信息回流,其特征在于中间映射偏离完全正性,尽管我们指出某些噪声信道不表现出这种行为。在复杂系统中,由于子系统动力学,非马尔可夫性变得更加复杂。在这里,我们研究了非马尔可夫进化的各个方面,在创造量子漫步的背景下,特别强调消除内部与环境对非马尔可夫回流的贡献。针对上述消歧问题,本文提出了一种基于迹距离等可分辨性测度或互信息等相关性测度的通用功率谱消歧方法。我们还研究了在考虑非马尔可夫噪声模型下,从量子到经典随机游走的过渡中量子关联的各个方面。指出了这种分析在复杂系统量子统计动力学中的应用潜力。
2019-01-08 quant-ph
Open quantum dynamics via environmental monitoring
一个一般的方法进行了讨论,以获得马尔可夫主方程描述的相互作用与环境中的微观和非微扰的方式。它是基于时间相关的散射理论与连续量子测量的概念相结合。的情况下的布朗点粒子和一个复杂的分子,无论是在气体环境中的存在下,应用概述。
2007-04-23 quant-ph
Nonunital non-Markovian dynamics induced by a spin bath and interplay of quantum Fisher information
我们探讨了沉浸在自旋浴中的量子比特的非么正非马尔可夫动力学。研究了非么正环境对量子参数估计精度的影响。得到了描述开放动力学过程的含时传递矩阵和不均匀性向量。研究了量子比特相干矢量的演化,从几何上证明了非么正非马尔可夫效应。在非么正非马尔可夫动力学中,给出了最大混合态与任意轨道态之间保真度角的恢复。非么正性的程度可以通过改变量子位的局部磁场和自旋浴温度来控制。发现复合态的量子费舍尔信息的增加与非单位非马尔可夫效应有关,这有助于量子精密测量的改进。
2013-11-23 quant-ph
Non-Markovian quantum state diffusion: Perturbation approach
我们提出了一种非马尔可夫量子态扩散(QSD)的微扰理论,即玻色子环境中开放系统的扩散量子轨道理论[Physical Review { \bf A 58},1699,(1998)]。我们建立了一个系统的环境相关时间和典型系统的时间尺度之间的比率展开。领先的顺序恢复马尔可夫理论,所以在这里,我们集中在下一阶校正对应的一阶非马尔可夫主方程。这些微扰方程大大简化了一般的非马尔可夫QSD方法,并允许有效的数值模拟超越马尔可夫近似。此外,我们表明,每个微扰计划QSD自然会产生一个微扰计划的主方程,我们研究的一些细节。给出了分析和数值例子,包括量子布朗运动模型。
1999-02-10 quant-ph