Phase coherence and fragmentation in weakly interacting bosonic gases
提出了弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）气体的测量诱导干涉理论。由初始碎片态（Fock）演化而成的多体态可以近似为Gross-Pitaevskii（GP）态的连续叠加;测量打破了初始相位对称性，产生了仅对应于GP解之一的分布模式。我们还讨论了解析可解的模型，如双模片上绝热复合和孤子产生准一维凝聚。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum dynamics of a bosonic mode and a two-level system interacting with several reservoirs
本文研究玻色模和二能级系统与多个温度不同库耦合的量子动力学，给出约化密度矩阵、特征函数及相空间分布函数，并推广到n个库情形。
2025-04-17 quant-ph
A qubit strongly interacting with a bosonic environment: Geometry of thermal states
热力学的标准理论指出，与热环境接触的量子系统弛豫到称为吉布斯态的平衡态，其中在系统的能量本征基中发生退相干。当系统与环境之间的相互作用较强时，可以达到不同的平衡态，该平衡态在系统能量本征基中不是对角的。Zurek的einselection理论预言，在强耦合状态下，退相干发生在所谓的指针基中，这可以看作是环境对系统的连续测量。因此，在强耦合机制下的热态预计是对角的指针状态，而不是能量本征态。我们已经假设，在强耦合极限的热态是一个吉布斯状态投影到指针的基础上，并证明了这一点与一个简单的模型的单量子比特强烈相互作用的玻色子环境。
2020-10-19 quant-ph
Ground-State Entanglement in Interacting Bosonic Graphs
我们考虑一组对应于图$Γ.$顶点的玻色子模。量子隧穿只能沿着$Γ$的边发生，并且存在局部自相互作用项。在系统的基态中分析了一个顶点相对于图的其余部分的量子纠缠作为隧穿幅度$τ.$的函数。$Γ$的拓扑在确定导致最大基态纠缠的隧穿幅度$τ^*$中起着主要作用。而在大多数情况下，人们发现直观预期的结果$τ^*=\infty$，我们表明，它存在一个家庭的图形，其中最佳值的$τ$被推到一个有限的值。我们还表明，对于完全图，我们的二分纠缠提供了有用的见解，在绝缘和超流基态之间的交叉分析
2003-11-10 quant-ph
Theoretical methods to treat a single dissipative bosonic mode coupled globally to an interacting many body system
我们提出了两种方法，能够描述一个相互作用的多体系统的动力学晶格耦合全局耗散玻色子模式。物理实现例如是耦合到光学腔的光子模式的光晶格中的超冷原子气体或耦合到THz腔场的固体中的电子气体。第一种方法，适用于大的耗散强度和任何系统的大小，是一个变种的多体绝热消除方法调查系统的长时间动力学。第二种方法扩展了含时矩阵乘积技术，以捕捉相互作用粒子到玻色子模的全局耦合及其开放性质。它给出了小到中等系统尺寸的数值精确结果。作为我们的方法的基准，我们执行的Bose-Hubbard链耦合到腔模式的全量子演化。我们发现，当考虑全原子腔耦合时，会发生与平均场行为的重要偏差[1]。
2020-11-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Field moment expansion method for interacting Bosonic systems
我们介绍了一种数值方法和Python包，https：//github.com/andillio/CHiMES，它使用经典场方法的二阶扩展来模拟最初由平均场论很好地近似的量子系统。我们称之为场矩展开法。通过这种方式，我们可以精确地近似第一和第二场矩的演化，超过平均场论崩溃的地方。这使我们能够估计经典近似的量子断裂时间，而无需任何理论之外的计算。我们调查的准确性的领域的时刻膨胀使用一些研究量子测试问题。选取类似于标量场暗物质的相互作用玻色子系统作为测试问题。我们发现，这种方法的成功应用取决于两个条件：量子系统必须首先由经典理论很好地描述，并且高阶矩的增长是分层的。
2021-10-28 astro-ph.CO physics.comp-ph quant-ph
Coherent Backscattering in Fock Space: a Signature of Quantum Many-Body Interference in Interacting Bosonic Systems
我们预测了一个通用的表现形式的量子干涉在多体玻色子系统中的平均返回概率在福克空间的相干增强。这种增强对于外部参数的变化是鲁棒的，并且在平均场方法无法描述的范围内是真正量子的。作为叠加原理在福克空间中的一种直接表现形式，它出现在由于相互作用而产生的多体平衡中。利用Fock空间中干涉路径的半经典方法，计算了后向散射峰的大小及其对破坏时间反演不变性的规范场的依赖性。我们确认我们的预测进行比较，以确切的量子演化概率玻色-哈伯德模型，并讨论我们的研究结果的相关性的背景下，多体热化。
2013-06-13 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Mean Field and Collisional Dynamics of Interacting Fermion-Boson systems in a Soluble Model
本文应用一般的含时投影方法研究了由Jaynes-Cummings哈密顿量描述的相互作用的费米子系统和玻色子子系统组成的系统中的量子关联动力学。拉比振荡的振幅调制发生在一个强大的，相干的初始玻色子场得到的自旋固有的去极化，从碰撞修正的平均场近似。
1997-04-25 atom-ph math-ph math.MP
Miscibility-Immiscibility transition of strongly interacting bosonic mixtures in optical lattices
本文研究了二维光学晶格中强相互作用两组分玻色混合物的混溶-不混溶转变，发现非局域密度诱导隧穿和离位相互作用显著影响MIT条件，且交错超流相的MIT不等式发生反转，并给出了包含非局域过程的Bose-Hubbard模型相图。
2025-07-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Realization of strongly-interacting Meissner phases in large bosonic flux ladders
Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本研究利用中性原子量子模拟器，在大规模玻色子磁通阶梯中实现了强相互作用的莫特-迈斯纳相，并通过实验观测到具有特征相互作用缩放的旋转向量，为拓扑量子物质的研究提供了新的方法。
2024-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Emergent Mott insulators and non-Hermitian conservation laws in an interacting bosonic chain with noninteger filling and nonreciprocal hopping
研究了具有非互易跳跃的相互作用玻色子链的基态和量子动力学。与厄米对应物形成鲜明对比的是，由于非互易跳跃和在位相互作用之间的竞争，基态可以在非整数填充的系统中支持莫特绝缘体。对于量子动力学，非厄米特系统的守恒定律与厄米特系统的守恒定律有着明显的不同。特别地，对于任何与哈密顿算符交换的厄米算符，它的期望值在非厄米量子动力学中保证是不守恒的。为了系统地识别非厄米守恒定律，建立了一种构造具有全实谱的非厄米多体量子系统守恒量的通用方法，并以所研究的系统为例进行了具体说明.利用超冷原子在光晶格中的非互易跳跃，可以对非整数填充和非厄米守恒律系统中的莫特绝缘体进行直接的实验观察。
2022-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Signatures of indistinguishability in bosonic many-body dynamics
玻色-哈伯德模型等一般多模系统中玻色子的动力学不仅取决于粒子间的相互作用，还取决于它们在多粒子干涉中表现出的相互不相容性。我们引入了一个玻色子的Fock态的不可约性的度量，其相互可约性由内部自由度控制。我们演示了如何出现这种措施在非相互作用和相互作用的可观测量的演变。特别是，我们发现我们的措施和单粒子观测量的方差在非相互作用的限制之间的明确的关系。一个非零的相互作用导致了一个层次的相互作用引起的干扰过程，这样，即使是单粒子观测的期望值的影响程度的不可逆性。
2018-04-20 quant-ph
Impurity transport through a strongly interacting bosonic quantum gas
使用近精确的数值模拟，我们研究了在零温度下不同的玻色相互作用强度和填充因子下杂质通过一维玻色格子气的传播。杂质与玻色气体耦合，并被限制在一个单独的倾斜晶格中。杂质的传输的精确性质是特定的玻色气体的激发光谱，允许一个非破坏性地测量玻色气体的属性，在原则上，通过观察杂质;在这里，我们专注于杂质的空间和动量分布，以及其减少密度矩阵。例如，我们表明，它是可能的，以确定是否玻色气体被填充，以及在其激发光谱的带宽和间隙。此外，我们表明，杂质作为一个证人，其环境的交叉从弱到强相互作用的制度，即，从超流到莫特绝缘体或Tonks-Girardeau格子气，在这两种强相互作用区域中对杂质的影响是清楚可区分的。最后，我们发现杂质的空间相干性与其通过玻色气体的传播有关，给出了一个实验可控的噪声增强量子输运的例子。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Complexity phase diagram for interacting and long-range bosonic Hamiltonians
我们根据经典模拟系统的计算复杂度对玻色晶格模型的相位进行分类。我们表明，该系统的过渡从经典的模拟到经典的难以模拟，因为它随着时间的推移，扩展以前的结果，包括现场数量守恒的相互作用和长程跳跃。具体而言，我们构建了一个“复杂性相图”与“容易”和“硬”的阶段，并推导出解析边界的位置上的相边界的演化时间和局部性的程度。我们发现，相变的位置是密切相关的量子相关性和协议的传播上界的量子信息。值得注意的是，虽然转换点的位置不会因现场互动而改变，但转换点的性质会发生巨大变化。具体来说，我们发现有两种过渡，尖锐和粗糙，广泛对应于相互作用和非相互作用玻色子，分别。我们的工作激发了未来对多体系统复杂性及其与相关物理现象相互作用的研究。
2020-05-26 cond-mat.quant-gas cs.CC quant-ph
Few-particle scattering from localized quantum systems in spatially structured bosonic baths
理解工程玻色子环境中局域量子系统的动力学行为是量子光学和开放量子系统理论的核心问题。本文提出了一种研究局域量子系统与玻色浴相互作用的少粒子散射的形式，该玻色浴由非齐次波动方程描述。特别是，我们提供了这种相互作用系统的量子散射矩阵和非均匀波方程的频域解之间的精确关系，从而提供了对散射的少粒子波包的空间分布的访问。在本文中开发的形式主义铺平了道路，以计算理解的影响，结构化介质上的局部量子系统嵌入其中的散射特性，而不简化的结构化介质的物理假设。
2022-04-14 quant-ph
Quantum Phase Transition of Many Interacting Spins Coupled to a Bosonic Bath: static and dynamical properties
利用世界线和图解量子Monte Carlo方法、矩阵乘积态和变分方法，研究了强度为$J$的$N$自旋反铁磁相互作用量子系统与强度为$α$的玻色子谐振子耦合时的平衡性质和弛豫特征.我们发现，在欧姆制度下，Beretzinski-Schwarzless-Kosterlitz量子相变发生。虽然对于$J=0$的$α$的临界值随着$1/N$的增加而渐近地减小，但对于非零的$J$，它实际上与$N$无关，从而可以确定一个有限的$α$值范围，其中对于大的$N$，自旋相位相干性也被保留。然后，通过使用矩阵乘积态模拟，和Mori形式主义和变分方法à la Feynman联合，我们揭示了松弛的功能，特别是，表现出非单调依赖于温度的近藤效应。对于所观察到的量子相变，我们也建立了一个类似于固体中金属-绝缘体相变的判据。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Collective decay of interacting bosons
Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；ICFO—Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系）；Department of Physics, University of Basel（巴塞尔大学物理系）；Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）
研究相互作用玻色子模式在完全对称集体衰变下的辐射动力学，发现强相互作用下类似Dicke超辐射，弱相互作用下出现亚辐射交叉，并基于置换对称性提出解析和数值方法。
2026-06-04 quant-ph
Current, quantum transport and entropic force of bosonic systems interacting with two thermal reservoirs
本文研究中心玻色子系统与两个不同温度热库相互作用的流和量子输运，推导主方程、福克-普朗克方程及稳态熵力，发现量子输运因子可超过高温极限下的卡诺效率形式，并验证稳态熵力满足胡克定律。
2025-01-03 quant-ph
Fermionic vs. bosonic two-site Hubbard models with a pair of interacting cold atoms
在最近的工作中，Murmann { \it et. al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 114}，080402（2015）]已经实验性地制备和操纵了包含一对费米原子的双阱光学势，作为哈伯德模型的可能构建块。本文从理论上详细研究了两个相互作用原子的费米子和玻色子双位哈伯德模型的性质，该模型的阱沿z轴为双势阱结构，沿横向为二维谐波禁闭.我们认为费米子的两个组件类型和玻色子的无自旋以及两个自旋组件。我们首先讨论了利用Jost和Kohn的有限程相互作用势建立哈伯德模型。在一般情况下，有限范围的相互作用导致现场，网站间，交换和部分交换条款。我们表明，给定相同的输入参数为玻色子和费米子两个站点哈伯德模型，许多统计特性，如单和双占位的网站，和概率为单粒子和对隧道是相似的费米子和玻色子的情况下。但是，量子纠缠和量子涨落被发现是显着不同的两种情况。我们讨论了对应于双势阱两个位置的两个空间模中的原子-原子纠缠。结果表明：半自旋费米子对的纠缠度总是大于无自旋玻色子对的纠缠度;当费米子纠缠达到最大值时，双模相位差的涨落被大大压缩.相反，无自旋玻色子从不表现出相位压缩，但在双模布居不平衡时，随着系统参数的变化，会表现出压缩。
2019-03-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Theory and classification of interacting 'integer' topological phases in two dimensions: A Chern-Simons approach
我们研究了在没有拓扑序的情况下（即在闭流形上具有唯一的基态且没有分数激发）二维相互作用系统的拓扑相。这些是整数量子霍尔态、拓扑绝缘体和超导体的最接近的相互作用类似物。我们适应著名的陈-西蒙斯{K}-矩阵描述的量子霍尔状态分类这样的“整数”拓扑相位。我们的主要结果是一个一般的形式主义，将对称性的{K}-矩阵描述。值得注意的是，这个简单的分析产生了相同的列表拓扑相位作为最近的组上同调分类，并提供了所有这些阶段的场论和明确的边缘理论。玻色子拓扑相，只出现在相互作用的存在下，并保持良好的定义在无序的存在下，包括（i）玻色子绝缘体与霍尔电导量子化到偶数，（ii）玻色子类似的量子自旋霍尔绝缘体和（iii）玻色子类似的手性拓扑超导体，其K矩阵是李群E $_8$的Cartan矩阵。我们还讨论了相互作用的费米子系统中实现的对称性在一个投影的方式，我们发现目前的形式主义可以处理更广泛的对称性比最近的组超上同调分类。最后，我们从耦合的一维系统中构建这些相的微观模型。
2014-05-13 cond-mat.str-el quant-ph
Interacting boson problems are QMA-hard
计算相互作用电子（费米子）问题的基态能量最近被证明是很难的QMA，一个量子模拟的复杂性类NP。费米子问题通常是困难的，这一现象被广泛归因于量子蒙特卡罗模拟中出现的所谓符号问题。根据传统智慧，相应的玻色子问题是容易处理的。在这里，我们讨论了相互作用玻色子问题的复杂性，并表明它们也是QMA困难的。此外，我们表明，所谓的N-可表示性问题的玻色子版本是QMA完全的，因为它的费米版本的硬。因此，这些问题不太可能有有效的量子算法。
2009-05-20 cond-mat.other quant-ph
Quantum information processing in bosonic lattices
本文研究了一类格点上自相互作用玻色子的跳跃模型。我们表明，适当定制的时空相干控制的单体耦合参数允许通用的量子计算在一个给定的部门的全球福克空间。在玻色子系统中编码普遍性的一般策略原则上有几个物理实现的候选者。
2002-11-08 quant-ph
An exact Markovian decoherence dynamics of two interacting harmonic oscillators coupled to a bosonic heat bath
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利科学院维格纳物理研究中心）；Department of Pharmaceutics, Semmelweis University（塞梅尔维斯大学药剂学系）；Forschungszentrum Jülich, Institute of Quantum Control (PGI-8)（于利希研究中心量子控制研究所）；Institute of Physics, University of Pécs（佩奇大学物理研究所）；Department of Physics of Complex Systems, Eötvös Loránd University, ELTE（罗兰大学复杂系统物理系）
该研究通过精确解析解分析了两个谐振子耦合到热浴的动力学，揭示了在特定参数下系统可表现出周期性纠缠-解纠缠行为。
2026-01-14 quant-ph
Parametric instabilities in a 2D periodically-driven bosonic system: Beyond the weakly-interacting regime
实验研究了具有连续横向自由度的二维光晶格中参数不稳定性对热驱动玻色子短时加热过程的影响。我们分析了三种类型的周期性驱动器：（i）仅沿x-晶格方向的线性，（ii）沿晶格对角线的线性，以及（iii）在晶格平面中的圆形。在所有情况下，我们表明，BEC衰变是由不稳定的Bogoliubov模式的出现，而不是在更高的Floquet带散射，在最近的理论预测一致。当沿x和y方向摇动时，观察到的BEC消耗速率要高得多，而不是仅沿x方向或仅沿y方向摇动。这被理解为起源于沿着两个晶格方向的相互作用引起的不可分离性。我们还报告了爆炸的加热率在大驱动振幅，并提出了超越Bogoliubov理论的现象学描述。在这种强耦合状态下，圆形驱动器比对角驱动器加热得更快，这说明了加热对驱动器选择的非平凡依赖性。
2020-02-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Heating dynamics of bosonic atoms in a noisy optical lattice
我们分析了光晶格中相互作用玻色子原子由于形成晶格的激光强度起伏而被加热的情况。我们特别关注的是在带隙频率以下的低频波动，这样的动态被限制在最低频段。我们推导出随机运动方程，并分析了不同的多体状态的影响，在强相互作用和弱相互作用制度的加热过程的特点。在噪声频谱在低频处平坦的极限中，我们可以导出描述动态的有效主方程。我们计算加热率和变化的特征关联函数都在微扰理论的限制，并使用一个完整的时间依赖计算的随机多体动力学在一维的时间依赖密度矩阵重整化群方法的基础上。
2013-02-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Extended Bose Hubbard model of interacting bosonic atoms in optical lattices: from superfluidity to density waves
对于相互作用的超冷零自旋中性玻色子原子系统，在光晶格势作用下，通过系统地展开系统的哈密顿量，得到了一个扩展的玻色-哈伯德（EBH）模型.我们确定了占主导地位的条款，需要保留在现实的实验条件下，最近的邻居的相互作用和最近的邻居的跳跃条件的现场占用数。在平均场近似下，我们确定了系统的自由能，并研究了零温和有限温下的相图。与现场标准玻色哈伯德模型不同，EBH模型的零温相图在Mott绝缘区具有对偶结构。也就是说，对于特定范围的晶格参数，密度波相表征系统在整数填充，与域交替的平均占用数是原子对应的域的交错磁化在反铁磁相。我们还表明，在EBH模型中，零温度量子相变对超流性原则上是可能的，但完全抑制在最低阶的晶格衰减因子。最后，我们确定可能发生的不同阶段的实验可控的晶格参数的函数。
2005-12-19 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
All-order momentum correlations of three ultracold bosonic atoms confined in triple-well traps: Signatures of emergent many-body quantum phase transitions and analogies with three-photon quantum-optics interference
研究了线性三势阱中三个无自旋超冷玻色相互作用中性原子的全阶动量关联函数.用于相互作用原子的基本哈密顿量是一个增广的三位哈伯德模型。我们的研究目标是大质量粒子的物质波干涉，旨在建立实验协议，用于表征被捕获的吸引或排斥相互作用的超冷粒子的量子态，具有可变的相互作用强度。通过对多粒子相互作用系统的全阶量子态的分析，揭示了我们的研究结果对于全面理解相互作用多粒子系统的量子态的本质所具有的优势和深刻的物理意义。（即第一、第二和第三）动量关联函数，的相互作用强度引起的紧急量子相变从莫特绝缘相的超流的飞行时间干涉询问的背景下进行说明和讨论。此外，我们讨论了我们的干涉询问建立强类比的量子光学干涉的三个光子，包括真正的三光子干涉，这是重点探索的目标是开发和实施的量子信息应用和量子计算。
2020-05-31 cond-mat.quant-gas nucl-th quant-ph
Quantum and Classical Behavior in Interacting Bosonic Systems
据了解，在自由玻色子理论中，当系统的占有数非常大时，经典场论精确地描述了全量子理论。然而，这种情况在相互作用理论中却很少被理解，特别是在比动力学弛豫时间更长的时间尺度上。最近有人声称，在这个时间尺度上，量子理论会严重偏离经典理论，即使占据数非常大。此外，有人声称，量子理论迅速热化，而经典理论没有。这些说法的证据来自于注意到量子算符的期望值的时间演化与经典微观状态演化相比有着惊人的差异。如果是真的，这将有戏剧性的后果，许多重要的现象，包括实验室研究的相互作用BEC，暗物质轴子，预热后，通货膨胀等，在这项工作中，我们严格审查这些索赔。我们表明，事实上，经典理论可以描述量子行为的高占有制度，即使是在相互作用很大。这种联系是，在一个单一的量子微态的量子算符的期望值近似为一个相应的经典系综平均在许多经典的微态。此外，根据遍历定理，具有统计平移不变性的局域场的经典系综平均是单个微观态的空间平均。因此，即使在相互作用系统中，单个微观态的量子和经典场论的关联函数在高占有率下也近似一致。此外，量子和经典场论都可以热化，当引入适当的粗粒化时，经典的情况需要在低占有率UV模式上截止。我们讨论我们的结果的应用。
2016-11-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Simulation of Boson-Related Hamiltonians: Techniques, Effective Hamiltonian Construction, and Error Analysis
本文综述了玻色子相关哈密顿量的量子模拟策略，涵盖编码方案、有效哈密顿量构建及截断误差分析，为近未来量子模拟提供指导。
2025-02-27 cs.ET quant-ph
Quantum Monte Carlo study of strongly interacting bosonic one-dimensional systems in periodic potentials
我们提出了扩散蒙特卡罗（DMC）和路径积分蒙特卡罗（PIMC）计算的一维玻色系统与现实的粒子间的相互作用在一个周期性的外部势。我们的主要目的是测试预测的Luttinger液体（LL）理论，特别是相对于超流莫特绝缘体过渡在零和有限的温度下，在预测的强大和脆弱的超流制度。为此，我们提出了我们的超流分数$ρ_s/ρ_0$，单体密度矩阵，两体关联函数，和静态结构因子的结果。DMC和PIMC对$ρ_s/ρ_0$极低温度极限的计算结果一致，但LL模型对$ρ_s/ρ_0$的计算结果与实验数据不吻合。周期势的临界深度与不同相互作用模型的超冷气体的临界深度接近，但与裸LL参数的值相同，表明LL描述的普遍性。代数衰减的关联函数中观察到的超流制度和指数衰减的莫特绝缘体，以及在所有制度在有限温度下的距离大于一个特征长度。
2020-01-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Non-perturbative treatment of open-system multi-time expectation values in Gaussian bosonic environments
本文证明了开放量子系统在连续高斯玻色环境与由GKLS生成元演化的离散环境下多时刻期望值等价的条件，并提出用有限阻尼模式进行非微扰计算的方法。
2023-03-15 quant-ph
Periodic Mean-Field Solutions and the Spectra of Discrete Bosonic Fields: Trace Formula for Bose-Hubbard Models
在大粒子数$N$的半经典极限下，研究了格点上相互作用玻色量子场的多体谱。我们表明，多体态密度可以表示为振荡的长波长的贡献周期性的，非微扰的解决方案，通常是非线性的，波动方程的经典（平均场）极限的相干总和。为此，我们从多体正交态之间传播子的精确路径积分形式出发，用迹公式构造了多体态密度光滑部分和振荡部分的半经典近似。因此，我们避免使用复杂的经典极限特性的相干态表示。虽然像真空涨落和规范不变性这样的量子效应被精确地解释了，但我们的半经典方法捕获了量子干涉，因此在天真的量子-经典对应破裂的爱因斯坦时间之外是有效的。值得注意的是，由于一个特殊的功能，谐波系统的不可commesurable频率，我们的公式是一般有效的，也在自由场的情况下，非相互作用玻色子。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Finite phase coherence time of a bosonic quantum field at the Boltzmann equilibrium
本文提出一种非局域序参量的量子场方法，研究极弱相互作用稀薄玻色气体，发现其相干振荡与衰减时间由唯一时间变量决定，并推导出粒子传播的单位时间尺度，该尺度定义了玻尔兹曼平衡跃迁的单位时间。
2024-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Numerical and Analytical Approach to the Quantum Dynamics of Two Coupled Spins in Bosonic Baths
在混合Wigner-Heisenberg表象中描述了自旋链与多玻色子浴相互作用的量子动力学。通过模拟两个耦合自旋的约化密度矩阵的时间演化来说明该形式主义，其中每个自旋也耦合到其自己的谐振子浴。为了证明该方法的有效性，在Born-Markov近似下求出了一个解析解，并证明了两种方法的一致性。
2009-03-30 quant-ph
Quantum engineering of a synthetic thermal bath for bosonic atoms in a one-dimensional optical lattice via Markovian feedback control
提出并研究了一种基于马尔可夫反馈控制的一维光晶格中玻色量子气体的合成热浴方案。我们的计划的性能量化的系统的稳态和有效的热状态之间的保真度。对于无相互作用的双阱和三阱系统，其稳态是一个精确的热态，这是由于所有耦合本征态对之间的转移率满足细致平衡条件。当有更多的晶格位置时，情况发生变化，其中细致平衡条件不再成立，但仍然是一个精确的近似。值得注意的是，我们的计划表现得非常好，在低温和高温制度，保真度接近1。在中间温度区（其中发生到玻色凝聚区的交叉）的性能稍差，保真度随着系统尺寸的增加而缓慢下降。我们还讨论了相互作用的情况。与非相互作用的情况相比，该方案被发现在较高的温度下执行得更好。另一个区别是，可以设计的最低温度是非零的，并且随着相互作用强度的增加而增加。
2022-05-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational non-gaussian approach to interacting spin-boson models
University of Warsaw（华沙大学）；Emory University（埃默里大学）
该研究针对相互作用自旋玻色子模型模拟受限问题，采用混合变分框架，在非高斯变分流形中捕获相关量，经自洽能量最小化循环及DMRG求解，在不处理光子场时获精确基态解，降低键维度。
2026-07-21 quant-ph
Fragmentation of a trapped bosonic mixture
通过精确可解模型解析研究俘获不平衡玻色子混合物的碎裂，发现系统-浴相互作用可诱导玻色子及其配对碎裂，且浴中玻色子越轻碎裂越强。
2022-12-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact quantum jump approach to open systems in Bosonic and spin baths
通过蒙特卡罗模拟技术，发展了一种能精确处理开放系统的非马尔可夫量子动力学的一般方法。该方法是基于一个随机制定的冯诺依曼方程的复合系统，并采用了一对产品状态以下的马尔可夫随机跳跃过程。该方法的性能示出通过随机模拟的开放系统的动态相互作用与玻色子水库在零温度下，并与自旋浴在强耦合制度。
2003-08-09 quant-ph
Engineering interactions shape in resonantly driven bosonic gas
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
本研究通过共振驱动的玻色气体工程相互作用，模拟具有长程相互作用的双组分原子混合物。
2026-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Critical sensing with a single bosonic mode without boson-boson interactions
本文提出一种利用单参数驱动玻色子模式实现临界量子传感的方案，无需热力学极限或粒子间相互作用，并通过量子Fisher信息计算和模拟验证了临界点处的传感增强。
2024-08-05 quant-ph
Thermal cycle and polaron formation in structured bosonic environments
本文利用链映射与含时密度矩阵重整化群考察环境可观测量，揭示有限温度动力学平衡的物理机制，并在超欧姆环境中的二能级系统里发现与极化子形成相关的自旋-玻色子基态转变。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Quantum dynamics of one and two bosonic atoms in a combined tight-binding periodic and weak parabolic potential
强相互作用玻色子粒子在紧束缚周期势和弱抛物势阱中的相互作用是冷原子实验的一个范例。在这里，我们重新审视单粒子问题后，研究相互作用约束的玻色原子二聚体在组合晶格和抛物势。我们认为排斥和吸引力约束二聚体，并发现他们的行为显着差异。我们确定的条件下，吸引力和排斥性二聚体表现出类似的动力学。我们的研究表明，适当制备的单原子和双原子波包可以实现相干输运和周期振荡，这可能有助于基于光晶格的量子计算方案中的信息传递.
2008-03-05 quant-ph
Achievable Identification Rates in Noisy Bosonic Broadcast Channels
Emmy-Noether Group Theoretical Quantum Systems Design（埃米·诺特群理论量子系统设计组）
本文研究了在噪声玻色广播信道中利用相干态实现的识别率，并通过量子假设检验和离散子集近似来维持功率约束。
2025-12-01 quant-ph
Manipulating growth and propagation of correlations in dipolar multilayers: From pair production to bosonic Kitaev models
研究偶极多层中量子自旋1/2 XXZ模型的非平衡动力学，通过强XXX相互作用映射至玻色子模型，实现纠缠对指数产生与Kitaev模型手性传播，为量子传感与模拟提供关联控制方案。
2022-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Efficient quantum simulation of fermionic and bosonic models in trapped ions
分析了囚禁离子中费米子模型和玻色子模型的量子模拟的效率。特别是，我们研究了纠缠门的最佳时间和所需的总基本门的数量。此外，我们根据量子场论、凝聚态物理和量子化学的量子模拟来验证这些估计。最后，我们表明，捕获离子技术是一个合适的平台，用于实施量子模拟，涉及相互作用的费米和玻色子模式，铺平了道路，克服经典计算机在不久的将来。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Bogoliubov depletion of the fragmented condensate in the bosonic flux ladder
本文从理论上分析了最近在特殊设计的光晶格中用超冷原子实现的流梯系统中弱相互作用玻色子的基态[M. Atala等人，10，588（2014）]。有人认为，系统参数对应于所谓的“涡旋相”，基态是一个破碎的凝聚。我们研究了这种凝聚的Bogoliubov耗尽，并讨论了边界条件的作用。
2016-10-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-equilibrium Dynamics of Renyi Entropy for Bosonic Many-Particle Systems
本文提出了一种新的场论方法，用于计算多相互作用玻色子子系统的Renyi熵。该方法适用于任意初始条件下的开放和封闭量子系统的动力学。我们的方法确定的Wigner特性的约化密度矩阵与整个系统的配分函数与一组线性源只打开在子系统中，并使用此来计算子系统的Renyi熵。我们用这种方法研究了无相互作用开放量子系统中Renyi熵的演化.我们发现的初始状态和最终的密度矩阵，决定是否熵显示非单调行为的时间之间的关系。对于非马尔可夫动力学，我们表明，熵接近其稳态值的幂律指数由非解析浴。我们说明这种场论方法可以用来研究大型玻色子开放量子系统。
2021-12-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium open quantum systems with multiple bosonic and fermionic environments: A hierarchical equations of motion approach
本文提出了一种分层运动方程方法，可以精确地数值模拟一般开放量子系统中的非平衡输运，该系统涉及多个宏观玻色子和费米子环境。该方法的性能被证明为一个模型的纳米系统，其中涉及相互作用的电子和振动的自由度，并耦合到费米子和玻色子浴。结果表明，复杂的相互作用的电子和振动的自由度，在这种非平衡运输方案的电压和热驱动的运输过程。此外，使用的重要性准则，以提高效率的方法进行了讨论。
2021-06-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heisenberg-limited Hamiltonian learning for interacting bosons
本文提出一种海森堡极限标度的相互作用玻色子哈密顿量学习协议，利用相干态、分束器、移相器和零差测量，在总演化时间与系统大小无关且对误差鲁棒的条件下学习有界度图结构哈密顿量的所有参数。
2023-07-10 cs.IT cs.NA math.IT
Quantum state engineering by shortcuts-to-adiabaticity in interacting spin-boson systems
我们提出了一个快速和强大的框架来准备非经典状态的玻色子模式利用相干交换的激发与Jaynes-Cummings相互作用机制统治的两能级系统。我们的协议，这是建立在绝热性的捷径，允许生成任意福克态的玻色子模式，以及相干量子叠加的薛定谔猫一样的形式。此外，我们展示了如何获得一类光子移位状态的真空人口被删除，类似于光子添加的结果，但显示更多的非经典比标准的光子添加状态。由于我们考虑的自旋-玻色子相互作用的普遍性，我们的建议适合在最先进的实验中实现。
2020-05-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Non-hermitian approach to decaying ultracold bosonic systems
研究了现代原子光学的一种范式模型：光晶格中强相互作用的超冷玻色子。这个多体系统可以通过现代实验技术以受控的方式人为地打开。我们提出的结果的基础上的非厄米有效哈密顿量的量子谱进行了分析。直接获得的亚稳态多体系统的光谱，使我们能够很容易地识别相对稳定的量子态，对应于以前预测的孤子多体结构。
2013-10-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Quantum signatures of the mixed classical phase space for three interacting particles in a circular trap
该研究探讨了圆形陷阱中三个排斥相互作用玻色子粒子混合经典相空间的量子特征，发现其能级符合Berry-Robnik分布，并利用半经典EBK理论成功预测了沿稳定经典周期轨迹增强的定态量子态。
2024-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum phases of bosonic chiral molecules in helicity lattices
利用推广的玻色-哈伯德模型，我们揭示了光学螺旋晶格中相互作用的冷手性分子对映体的极化量子相的存在。这些最近提出的晶格具有交替螺旋性的位点，其对具有不同手性的手性分子施加歧视力。通过对相图的研究，我们发现分子间的强偶极斥力导致左右对映体的分离。
2022-07-28 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Squeezing oscillations in a multimode bosonic Josephson junction
研究通过追踪非平衡动力学增强一维多模玻色约瑟夫森结中的量子关联，实现了频率可调的压缩振荡和近10 dB的自旋压缩，并揭示了其对空间相位关联的增强作用。
2024-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
