Dissipation-driven two-mode mechanical squeezed states in optomechanical systems
在本文中,我们提出了两个量子光力学安排,允许耗散使能产生稳定的双模机械压缩态。在第一种设置中,机械振荡器被放置在双模光学谐振器中,而在第二种设置中,机械振荡器位于两个耦合的单模腔中。我们分析表明,适当选择的泵参数,这两个机械振荡器可以驱动腔耗散到一个固定的双模压缩真空,只要机械阻尼是可以忽略不计的。研究了热涨落对双模压缩的影响,结果表明,双模压缩不需要振子的基态预冷。这些建议可以实现在一些光学机械系统与当前国家的最先进的实验技术。
2013-01-24 quant-ph
Real-Time Evolution of Strongly Coupled Fermions driven by Dissipation
我们考虑的实时演化的强耦合系统的晶格费米子的动力学完全由耗散Lindblad过程,线性或二次量子跳跃算子。费米子二点函数服从一个闭微分方程组,可以用线性代数方法求解。t-V模型的交错占据序参量在耗散时间演化过程中呈指数衰减。与各种傅里叶模式相关的结构因子显示低动量模式的减慢,这是由于粒子数守恒。与最近邻相关的Lindblad算子的过程有一个衰减率,是成比例的空间晶格的配位数。
2016-11-03 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Real-time simulation of non-equilibrium transport of magnetization in large open quantum spin systems driven by dissipation
利用量子Monte Carlo方法,研究了大的开放强关联量子自旋$\frac{1}{2}$系统中磁化强度的非平衡输运.我们准备一个低温海森堡铁磁体和反铁磁体在两个部分的系统,最初彼此隔离。然后,我们把这两个子系统的接触和研究他们的实时耗散动力学不同的几何形状。从系统的一部分到另一部分的均匀或交错磁化的流动由可以解析导出的扩散方程描述。
2015-09-17 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Optimal control of dissipation and work fluctuations for rapidly driven systems
本研究针对快速驱动的远离平衡微观系统,刻画了能调控耗散与功涨落的最优驱动协议,证明其含两次控制变量跃变,可在两类最小化过程间插值甚至同时优化,并通过多个系统验证了结果。
2022-12-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergence of prethermal states in a driven dissipative system through cross-correlated dissipation
周期性驱动的封闭量子多体系统表现出预热或准稳态动力学。在这项工作中,我们从理论上表明,这样的预热阶段可以出现在偶极双自旋$1/2$系统耦合到热浴的动力学,如果驱动器和偶极相互作用之间的交叉项被考虑。为此,我们使用我们最近报道的波动调节量子主方程[A。Chakrabarti和R. Bhattacharyya,Phys. Rev. A 97,063837(2018)],以表明预测的动力学可以成功地解释瞬态和预热状态的实验观察到的特征。
2022-11-24 quant-ph
Dissipation-Selected Resonant Fronts in a Driven-Dissipative Bose-Hubbard Lattice
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Beijing Key Laboratory of Advanced Quantum Technology, Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院先进量子技术北京市重点实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
研究通过结合耗散梯度和斯托克诱导的退调 ramp,揭示了在二维驱动-耗散玻色-哈伯德晶格中选择非线性共振切片的方法,并展示了其在广义格罗斯-皮塔耶夫斯基模拟中产生固定密度前沿的核心贡献。
2026-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum geometry and bounds on dissipation in slowly driven quantum systems
本研究揭示低温慢驱动马尔可夫量子系统的能量耗散与驱动协议几何通过量子度量关联,建立双频协议耗散率下界,该下界在适当极限下仅由拓扑和有效品质因数决定,搭建了拓扑几何现象与开放量子系统耗散的桥梁并提供驱动设计原则。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation-driven nonclassical state generation in optomechanics with squeezed light
本文研究了一个光机械系统,当一个机械振子与一个单模腔场二次耦合时,在压缩光场的驱动下产生一个非经典的机械态。该系统对应于一个政权,其中的光学耗散占主导地位的机械阻尼和光机耦合。我们发现在光机械系统中出现了多声子过程,并证明了在基态制备的机械振子将演化为振幅平方压缩真空态。机械振荡器稳态的维格纳分布是非高斯的,表现出量子干涉和四重对称性。这种通过水库工程产生的非经典力学状态,可以用于低于标准量子极限的力学的位置和动量的量子相关测量。
2018-06-19 quant-ph
Analytic solutions to various dissipation models of the simple and driven quantum harmonic oscillator
采用Wigner函数傅里叶变换描述系统的简单方法,得到了量子谐振子各种耗散模型的解析解,并以受驱动的开放量子谐振子为例进行了研究.我们使用的环境模型是基于光学主方程的零和有限的温度浴和其开放的动态描述的Lindblad主方程,我们也使用的Caldeira-Leggett模型的高温极限,在下阻尼和过阻尼的情况下。在维格纳傅立叶变换或和弦函数下,它已经被称为,它变得特别简单,以解决开放的振荡器的动力学的意义上,该系统的动力学被减少到一个与振荡器的阻尼运动相关的演化矩阵的应用。
2018-01-18 quant-ph
Dissipation-driven quantum generative adversarial networks
本文提出一种用于生成经典数据的耗散驱动量子生成对抗网络(DQGAN)架构,利用定制耗散过程编码数据,通过交替更新生成与判别网络实现对抗学习,初步数值测试证实了该模型的可行性。
2024-08-28 quant-ph
Dissipation driven boundary localization in higher order topological insulators
Center for Advanced Quantum Studies, School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院量子前沿研究中心);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University(北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室)
研究Bernevig-Hughes-Zhang型二阶拓扑绝缘体,通过非均匀自旋依赖边界耗散,使边界态局域于耗散畴壁,不改变体拓扑,数值计算验证了该结论。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized master equation for driven quantum oscillators: microscopic origin of nonlinear dissipation and asymmetric resonances
University of Konstanz(康斯坦茨大学)
本文提出了一种广义Caldeira-Leggett主方程,用于描述驱动非线性量子振子的非线性耗散和非对称共振现象,通过保留完整非线性和时间依赖的系统动力学,建立了微观框架。
2026-05-08 quant-ph
Dissipation-driven topological phase transitions in open quantum systems independent of system Hamiltonian
Yunnan University(云南大学);Southeast University(东南大学)
本研究通过分析耗散驱动的拓扑相变,发现其仅依赖于耗散参数而非系统哈密顿量,并展示了非平衡密度矩阵中的bulk-edge对应关系。
2026-01-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation driven quantum phase transitions and symmetry breaking
通过考虑一个可解的驱动耗散量子模型,我们证明了耗散系统中的连续二阶相变可以发生而不伴随自发对称性破缺。因此,这种类型的转变的基本机制是从本质上不同于连续平衡相变。在我们的模型中,过渡是唯一的哈密顿和耗散动力学之间的相互作用的结果,并表现为在热力学极限的稳态$\hatρ_\mathrm{ss}$的非解析性。局部观测值的期望值是连续的,但通常具有与二阶相变一致的不连续的一阶导数。虽然该模型,大量的集体耗散下的驱动二能级系统,在某种意义上是完全连接的,平均场的结果是无法捕捉全貌。
2017-03-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven chaotic mesoscopic systems, dissipation and decoherence
受驱动混沌系统在介观物理学、核物理、原子物理和分子物理中都有重要的研究意义。这样的系统[坐标$(Q,P)$ ] $ tend to absorb energy. This irreversible effect is known as dissipation. "Driving" means that a parameter $ x $ is changed in time. More generally, $ x $ may be a dynamical variable. In such case the interaction of $(x,p)$ with the environmental degrees of freedom $(Q,P)$导致退相以及耗散。我们介绍了一个一般框架的耗散和退相的分析,我们澄清了紧密的联系,最近的研究量子不可逆性(也被称为“Loschirtecho”或“保真度”的量子计算)。具体的模型系统,将被提出:粒子在一个盒子里移动的墙壁驱动,和粒子在一个盒子/环驱动的电动势。这两个例子与核摩擦和介观电导的研究有关。
2004-03-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Kondo nanomechanical dissipation in the driven Anderson impurity model
磁性杂质从近藤到非近藤状态的周期性突然切换最近被证明涉及每个周期几个$k_BT_K$数量级的重要耗散。通过纳米机械耗散揭示这种和其他电子过程的可能性,超灵敏的原子力显微镜(AFM)工具目前代表了一种不寻常的和有趣的光谱学形式。在这里,我们探讨的预期耗散,物理上的大小预计从最大值下降到零之间的突然和缓慢切换,分别开关时间的依赖。通过将最近建立的基于矩阵乘积态的含时变分算法应用于磁杂质Anderson模型中的磁场诱导近藤开关,我们发现耗散需要在近藤时间尺度$\hbar(k_B T_K)^{-1}$内或更快的开关。虽然这样的快速切换似乎是有问题的,目前的AFM设置,挑战是开放的未来手段,以检测这种耗散的时间依赖性磁场,静电杂质能级位移,或杂交切换。
2022-05-19 cond-mat.str-el quant-ph
Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system under dissipation
与开放量子系统相关的标准弱耦合近似已被广泛用于描述与量子比特频率相比耗散相对较弱的二能级量子系统。然而,最近的进展,在实验实现的受控量子系统的按需工程耗散水平的增加,激发了精度的研究,在参数制度的近似的有效性,特别是在存在的时间依赖性驱动字段的问题。在本文中,我们解决弱耦合近似的精度通过研究驱动量子比特通过数值精确和非微扰的方法称为随机刘维尔-冯诺依曼方程耗散。通过考虑弱驱动场和具有高截止频率的冷欧姆环境,我们使用Markovian Lindblad主方程作为SLED方法的比较点,并研究浴诱导的能量漂移对量子比特动力学的影响。我们还提出了一个度量,可以在实验中使用映射的有效性的林德布拉德方程在预测的驱动量子比特的稳态的制度。此外,我们研究了著名的莫洛三重态的签名,并观察到它的熔毁由于耗散在实验可行的参数制度的电路电动力学。除了揭示林德布拉德方程的实际局限性之外,我们希望我们的结果能够启发未来工程开放量子系统的实验研究,其精确建模可能受益于非微扰方法。
2022-01-31 quant-ph
Dissipation Driven Coherent Dynamics Observed in Bose-Einstein Condensates
Tsinghua University(清华大学);Tongji University(同济大学);East China Normal University(华东师范大学);Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院)
该研究首次实验观测到由耗散驱动的相干量子多体振荡,并通过理论计算验证了其物理机制,展示了耗散作为控制量子多体动力学新工具的潜力。
2024-08-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-driven entanglement between qubits mediated by plasmonic nanoantennas
提出了一种利用耗散驱动过程在两个量子比特之间产生最大纠缠态的新方案。为此,我们纠缠量子比特的量子态,这些量子比特通过等离子体纳米天线相互耦合。在量子比特的性质中实施弱光谱不对称性后,获得最大纠缠的亚辐射态的稳态概率接近1。尽管与通常被认为是有害的等离子体纳米天线相关联的高损耗,这还是发生了。的纠缠方案被证明是相当强大的量子点的跃迁频率的变化和在其规定的位置相对于纳米天线的偏差。我们的工作为量子计算在高度集成光路领域的新应用铺平了道路。
2014-03-04 physics.optics quant-ph
Quantum metrology in a driven-dissipation down-conversion system beyond the parametric approximation
研究了超越参数近似的简并下转换量子度量系统,发现在特定初态下无需纠缠即可达超越海森堡极限,且在耗散与相干驱动下测量不确定度可趋近于0,证明其可作为精密量子传感器。
2024-04-24 quant-ph
Direct energy dissipation measurements for a driven superfluid via the harmonic-potential theorem
Ghent University(根特大学)
本文提出并实验验证了通过谐振势定理的扰动版本直接测量线性驱动超流体能量耗散的方法,结合宏观质心可观测量实现能量耗散的定量确定。
2026-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Driven-dissipative Ising model: Dynamical crossover at weak dissipation
耦合到环境中的受驱动量子系统通常表现出临界附近的弛豫动力学的有效热行为。然而,由于相干动力学和弱耗散之间的竞争,在弱耗散极限下可能会有不同的定性行为。在这篇工作中,我们研究了一个驱动耗散的无限程伊辛模型,在存在单个原子耗散的情况下,一个模型,出现在大失谐极限下的范式开放Dicke模型。我们表明,该系统经历了一个动力学交叉从弛豫动力学,与一个特征动力学指数$ζ=1/2$,欠阻尼临界动力学所管辖的指数$ζ=1/4$在弱耗散制度,一个行为是显着不同的平衡。最后,利用一个精确的图形表示,我们证明了动力学交叉欠阻尼临界是不是一个人工制品的平均场性质的模型,并持续存在,即使在存在短程扰动。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Damped driven coupled oscillators: entanglement, decoherence and the classical limit
只要阻尼常数足够大,即使在很低的温度和平均光子数下,(二能级)里德伯原子与耗散QED腔场的相互作用也可以用经典或量子力学的方法描述。研究了一个解析可解模型的量子-经典边界、纠缠和退相干,该模型类似于原子-腔系统,其中原子(场)由一个(受驱动和阻尼的)谐振子表示.纠缠的最大值取决于初始状态和耗散率耦合常数比。虽然在原始模型中原子熵从未明显增长(对于大耗散率),但在我们的模型中,它在下降之前达到最大值。虽然这两种模型预测的纠缠和耗散的小值,为固定的时间的顺序的耦合常数和大的耗散率的倒数,这些数量减少得更快,作为一个函数的耗散率的耦合常数,在我们的模型。
2008-07-23 quant-ph
Strong Markov dissipation in driven-dissipative quantum systems
Keio University(庆应义塾大学)
本文提出奇异驱动极限,结合奇异耦合与快速周期驱动,为任意强度系统-浴耦合推导马尔可夫Lindblad方程,并产生非平凡稳态。
2024-04-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Driven-dissipative entanglement of distant giant atoms
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);MIT Lincoln Laboratory(麻省理工学院林肯实验室)
利用巨型原子与波导的耦合实现可调耗散,通过连续驱动产生远程纠缠,并通过抑制个体耗散保持纠缠,贝尔态保真度达0.89。
2026-06-12 quant-ph
Dissipation-Driven Transition of Particles from Dispersive to Flat Bands
Southern University of Science and Technology(南方科技大学);International Quantum Academy(国际量子科学院)
本文通过计算稳态密度矩阵,发现键耗散能驱动粒子从色散带进入平带,为在开放量子系统中探索平带物理及其制备与利用开辟了新途径。
2025-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el physics.optics
Violation of TUR in a periodically driven work-to-work converter from weak to strong dissipation
我们研究了一个等温稳态功-功转换器模型,其中一个由含时周期性外场驱动的单量子二能级系统(TLS)作为工作介质,并与一个固定温度的热库$T$永久接触.通过结合短迭代Lanczos(SIL)方法和解析方法,我们研究了转换器的性能在线性响应制度和在很宽的驱动频率范围内,从弱到强的耗散。我们表明,对于我们的理想量子机的几个参数范围存在违反热力学不确定性关系(TUR)发生。我们发现违反依赖于驱动频率和耗散强度,我们追溯到量子转换器的相干程度。我们最终讨论了其他可能的违规来源,如非马尔可夫效应在转换器动态的影响。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Parametrically driven hybrid qubits-photon systems: dissipation-induced quantum entanglement and photon production from vacuum
考虑了参变驱动量子比特-腔系统在两个子系统之间耦合能量的周期性调制下的耗散演化,这将导致反旋过程的放大.我们揭示了这个混合系统的一个非常丰富的动力学行为。特别地,我们发现其中一个子系统中的能量耗散可以增强另一个子系统中的量子效应。例如,即使在稳态下,最佳腔衰减也有助于稳定量子位之间的纠缠和量子相关性,并补偿有限的量子位弛豫。相反,量子比特子系统中的能量耗散导致了强调制下真空光子产生的增强,但同时破坏了量子比特之间的量子并发和量子互信息。我们的结果为量子信息处理中的非定常腔量子电动力学提供了更深层次的理解,对耗散量子态工程具有重要意义。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipation-driven quantum phase transitions in collective spin systems
我们考虑两个不同的集体自旋系统进行强耗散-在相同的规模上的相互作用强度和外部字段-并表明,无论是连续或不连续的耗散量子相变可以发生的耗散强度是不同的。首先,我们考虑了一个著名的合作共振荧光模型,它可以表现出二阶量子相变,并分析了临界点附近的纠缠特性。接下来,我们研究了耗散版本的Lipkin-Meshkov-Glick相互作用集体自旋模型,在那里我们发现,无论是一阶或二阶量子相变可以发生,只取决于相互作用和外场参数的比例。我们给出了详细的结果和解释的临界点附近的稳态纠缠,它达到最大值。对于一级跃迁,我们发现半经典定态表现出一个双稳区域。
2008-09-23 cond-mat.other quant-ph
Steady state properties of a driven atomic ensemble with non-local dissipation
由相干激光同时作用于多个原子的激发和衰变的竞争决定了受驱动的稠密二能级原子系综的稳态。我们发现,这种非局部耗散的存在解除了激发原子的密度和光子发射率之间的直接联系,这是通常存在的原子独立衰减时。非定域性将这些静态和动态的可观测量断开,使得一个动态的跃迁不一定意味着另一个的跃迁。此外,控制非局域衰变的量子跳跃算子的集体性质导致在稳定状态下形成空间相干性,其可以通过仅分析全局量-光子发射率和激发原子的密度来测量。讨论了晶格中锶原子系统的实验实现。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of Dissipation Driven Quantum Phase Transition in Rabi Model
本文结合世界线蒙特卡洛、矩阵乘积态与Feynman式变分方法,证明耗散量子Rabi模型在欧姆区存在深强耦合下的BKT量子相变,并给出其时频域弛豫特征及磁通量子比特实现方案。
2023-04-16 quant-ph
On-demand driven dissipation for cavity reset and cooling
提出一种超导电路器件,通过可调耗散器实现按需、可调的电磁场耗散,能以超过50 μs⁻¹的速率复位读出腔并冷却消除热光子退相干,为电路QED提供模块化环境工程工具。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Dissipation and noise in strongly driven Josephson junctions
QCD Labs, QTF Centre of Excellence, Department of Applied Physics, Aalto University(阿尔托大学应用物理系量子电路实验室量子技术卓越中心);QTF Centre of Excellence, VTT Technical Research Centre of Finland Ltd.(芬兰国家技术研究中心有限公司量子技术卓越中心)
本文研究强驱动约瑟夫森结中由光子辅助库珀对断裂引起的耗散与噪声,发现其可通过直流偏置和驱动参数调谐,并预测记忆效应,为可调耗散元件及非马尔可夫物理研究提供新途径。
2025-08-20 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
Dissipation-driven squeezed and sub-Poissonian mechanical states in quadratic optomechanical systems
在这项工作中,我们研究的光机系统中,有一个纯粹的二次光机耦合之间的光学和机械模式。光模由三个相干场泵浦,机械模由参量驱动。我们表明,如果适当地选择光和机械驱动的频率和振幅,光-机械相互作用会产生一种有效的相互作用,这种相互作用在存在光阻尼和不存在机械阻尼的情况下,具有压缩真空态和压缩单声子态作为动力学的暗态。这些态以呈现正交压缩和亚泊松统计而闻名。然而,即使在机械阻尼的存在下,也有可能找到具有大程度的正交压缩或强亚泊松统计的稳态。此外,我们发现了一个反直觉的行为,在非零温度的机械环境中,可以观察到更明显的亚泊松统计的机械状态。
2014-10-04 quant-ph
Dissipation, Correlation and Lags in Heat Engines
通过将热机建模为驱动的多组分系统,我们发现它们的耗散可以用每个组分的扰动态与它们的平衡态之间的滞后(相对熵)以及组分之间建立的相关性来表示。我们用一个由量子门驱动的双量子比特器件说明了相关性和滞后之间丰富的相互作用。
2016-03-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation bounds for time-dependently driven conductors
本文为时间依赖驱动的多端导体建立涨落-耗散界及更紧的第二界,并应用于交流偏置两端导体,揭示噪声与耗散的关系。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlinear Dissipation and Hopf Criticality in Driven Dissipative Collective Spins
Shenzhen Technology University(深圳理工大学);Renmin University of China(中国人民大学);Sichuan University(四川大学)
该研究针对受驱耗散集体自旋,揭示非线性协变耗散选择自持振荡背景,对称性破缺通道结构决定局域响应类型,为相关系统的动力学设计提供了通用原则。
2026-09-09 quant-ph
Dissipation-driven formation of entangled dark states in strongly-coupled inhomogeneous many-qubit systems in solid-state nanocavities
研究了在费米子和腔光子都存在消相干和耗散的情况下,强耦合到量子化电磁腔场的多量子比特系统的量子动力学,并考虑了不同量子比特与腔场耦合强度的变化及其跃迁频率的扩展.在Lindblad近似下,利用随机Schroedinger方程方法,导出了一类开放量子系统的含时量子态振幅和可观测量的紧致解析解.我们发现,依赖于初始的量子态的准备,量子位的系综可以演变成各种各样的多量子位纠缠态与量子位之间的相消或相长干涉。特别是,当只有一小部分量子比特最初被激发时,腔中的耗散将不可避免地驱动系统进入与腔完全解耦的鲁棒暗态,并且比腔场的衰减时间长得多。我们还确定的条件下,量子化腔场的相干耦合克服了在多量子比特系统的过渡频率的传播所造成的失相,并导致形成一个去耦的暗态。
2022-07-19 quant-ph
Quantum computation, quantum state engineering, and quantum phase transitions driven by dissipation
我们调查的计算能力,创造稳定状态的量子耗散系统的演变是由时间无关的和本地耦合到一个无记忆的环境。我们表明,这样的模型允许有效的通用量子计算的结果编码在稳态。由于过程的纯粹耗散性质,这种量子计算方式表现出一些固有的鲁棒性,并且违反了量子计算的一些Diplenzo标准。我们表明,有一个自然类的问题,可以解决这样一个模型-准备的基态的挫折自由量子哈密顿量。这允许稳健且有效地创建展现出拓扑量子序和PEPS创建等特征的奇异态,并且证明了新颖耗散相变的存在。特别地,后者原则上可以用当今技术(例如用光晶格)实验验证。
2008-03-12 quant-ph
Exploring quantum phases by driven dissipation
自从人们认识到可以利用特制的耗散来控制量子系统并使其趋向纯态以来,非平衡量子力学领域获得了巨大的发展势头。到目前为止,研究主要集中在由酉哈密顿和耗散马尔可夫动力学的相互作用和竞争引起的涌现现象。在这篇手稿中,我们集中在一个到目前为止相当欠研究的方面的开放量子系统和非平衡物理,即利用纯粹的耗散耦合来探索纯量子相位和非平衡相变。为了说明这一概念,我们介绍和审查(1)范式横向场伊辛模型和(2)相当复杂的$\mathbb{Z}_2$格点规范理论耦合物质场的纯耗散对应。我们表明,在平均场近似下,非平衡相图平行的(热)的哈密顿“蓝图”理论的相图定性。
2014-08-20 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Discrete time-crystalline order in Bose-Hubbard model with dissipation
周期性驱动的量子系统表现出各种非平衡特性,而这些特性在平衡态是不存在的。例如,离散时间平移对称性可以在周期性驱动的量子系统中被打破,导致物质的奇异相,称为离散时间晶体(DTC)。对于开放量子系统,以往的研究表明,只有当未驱动系统中存在亚稳态时,才能发现DTC。然而,本文通过研究最简单的具有耗散和时间周期隧穿的Bose-哈伯德模型,发现即使在无驱动系统中不存在亚稳态时,也可以出现$2T$ DTC。这一观察扩展了对DTC的理解,并揭示了DTC背后的物理学。此外,通过对最简单的两点模型的详细分析,进一步证明了两点模型可以作为构造可能出现$nT$ DTC的大环的基本构件.这些结果可能在受驱动的开放量子系统中的奇异相工程中得到应用。
2020-04-08 quant-ph
Real-time observation of fluctuations at the driven-dissipative Dicke phase transition
实验研究了耗散对驱动Dicke量子相变的影响,该相变是通过将玻色-爱因斯坦凝聚体的外自由度耦合到高精细度光腔的光场中实现的.空腔提供了一个自然的耗散通道,这引起了真空诱导的波动,并允许我们实时观察气体的密度波动。我们监测这些波动超过两个数量级的分歧,而接近的相变,并观察到一个行为,显着偏离预期的封闭系统。波动的相关分析揭示了原子动力学的发散时间尺度,并允许我们提取原子的外部自由度的阻尼率。我们发现很好的协议与我们的理论模型,包括通过腔场和通过原子场耗散。利用耗散通道非破坏性地获取量子多体系统的信息,为研究驱动耗散系统的物理提供了一条独特的途径。
2013-04-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-Induced Mobility and Coherence in Frustrated Lattices
在具有几何挫折的量子晶格系统中,由于隧穿过程之间的相消干涉,粒子不能相干地运动。在这里,我们表明,纯粹的本地,马尔可夫耗散可以诱导流动性和长距离的一阶相干性,完全由不相干过程产生的受挫折的晶格系统。相互作用会降低凝聚力和流动性,但不会破坏它们。这些效应在具有平坦带和非均匀耗散的驱动耗散晶格的实验实现中是可观察到的。
2017-07-11 quant-ph
Signatures of Quantum Phase Transitions in Driven Dissipative Spin Chains
Michigan State University(密歇根州立大学);University of Chicago(芝加哥大学)
本文研究了驱动耗散自旋链中量子相变的特征,通过发展精确的分析方法,在耗散趋于零时揭示了稳态与淬火动力学的关联。
2026-02-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation in systems of linear and nonlinear quantum scissors
我们分析了截断相干态到单光子Fock态的方法,分别是利用线性光学系统中的投影合成,应用线性量子剪刀和利用克尔介质周期性驱动腔实现的非线性量子剪刀。利用朗之万方法和主方程方法研究了耗散效应对光学截断的影响。给出了有耗量子剪刀的保真度公式。
2004-02-03 quant-ph
Emergence and Control of Complex Behaviours in Driven Systems of Interacting Qubits with Dissipation
大规模人工量子相干结构的建立需要研究当强相互作用(即使是在遥远的部分之间)是非微扰时的非平衡动力学。在退相干和外部驱动的存在下,分析大系统中的多粒子量子关联是特别热门的话题。尽管如此,动力学的标度行为和相关的涌现现象还没有得到很好的理解。我们研究了几个量子元素(例如,量子位或里德伯原子)随着元素数量的增加而变化。令人惊讶的是,一个二元系统表现出混沌行为。对于更大的系统尺寸的高度随机的,远离平衡,{ \em超混沌}政权出现。它的复杂性与系统的大小成比例,与元素的数量成比例。最后,我们证明了这些混沌动力学可以有效地控制一个周期性的驱动场。我们的研究结果提供的见解表明,一个大的量子系统的行为在其定性不同的动力学制度,这是由一个相对较少的参数控制之间的过渡减少描述的可能性,并可能被证明是有用的设计,表征和控制大型人工量子结构。
2020-11-12 quant-ph
Dissipation in Periodically Driven Quantum Systems: Partial Secularization and Thermodynamic Consistency
IFISC(物理交叉科学研究所)
针对周期驱动开放量子系统的 Floquet-Born-Markov 主方程因完全 secular 近似产生非物理能流的问题,提出粗粒化主方程方法,通过与精确非 Markovian 模拟对比验证其有效性,为相关研究提供实用框架。
2026-08-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Motion-driven quantum dissipation in an open electronic system with nonlocal interaction
School of Physics, Electrical and Energy Engineering, Chuxiong Normal University(楚雄师范学院物理与电气工程学院);Institute of Theoretical Physics, School of Science, Henan University of Technology(河南工业大学理学院理论物理研究所);School of Big Data and Basic Science, Shandong Institute of Petroleum and Chemical Technology(山东石油化工学院大数据与基础科学学院)
本文研究了两个相对运动的无限平行金属板中的激发和耗散现象,通过非局域势能描述板间相互作用,并利用微扰方法计算有效作用量,发现运动速度影响真空占据数的各向同性与各向异性,进而揭示了运动诱导的耗散效应和耗散力。
2025-12-27 cond-mat.other quant-ph
On dissipation operators of Quantum Optics
Institute of Mathematics of BOKU University(布达佩斯经济大学数学研究所)
研究阻尼驱动Jaynes-Cummings方程中用于描述量子自发辐射的耗散算子,主要证明了量子光学基本耗散算子的对称性和非正性。
2026-05-29 math-ph math.MP quant-ph
Dissipation induced Majarona $0$- and $π$-modes in a driven Rashba nanowire
BITS Pilani-Hyderabad Campus(比拉理工学院海德拉巴校区);Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究周期性驱动Rashba纳米线在耗散环境中的拓扑Majorana模及平凡模的产生与鲁棒性。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Floquet-Liouville Theory for Strongly Driven Open Quantum Systems
Queen’s University(女王大学)
该研究构建非旋波近似的Floquet-Markov广义主方程,对比时不变修饰基主方程,揭示强驱动下耗散的Floquet特性,为识别需Floquet一致耗散的区域提供诊断。
2026-08-18 math-ph math.MP quant-ph
Symmetry-Preserving Quadratic Lindbladian and Dissipation Driven Topological Transitions in Gaussian States
本文提出通过模哈密顿量的拓扑不变量表征开放量子系统密度矩阵拓扑,推导了费米子高斯态下保持对称性的Lindbladian算符条件,并展示了耗散驱动的有限时间拓扑转变及物理特征。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum jump approach for work and dissipation in a two-level system
我们应用量子跳跃方法来解决一个驱动的两能级系统耦合到一个热浴的统计工作。我们演示了如何通过计算在重复实验中被环境吸收和发射的光子来分析这个问题。我们发现,常见的非平衡涨落关系是一致满足的。线性响应的通常波动耗散定理适用于弱耗散和/或弱驱动。我们指出经典和量子制度之间的质的差异。
2013-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph