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
Quantum Simulation of Markovian and Non-Markovian Open Quantum Dynamics in Heavy-Ion Collisions
University of South Dakota(南达科他大学);LIP(葡萄牙粒子物理与核物理研究所)
该研究提出量子计算框架,引入辅助两能级赝模模拟重离子碰撞中开放量子系统的马尔可夫与非马尔可夫动力学,证明其可行性,为重离子碰撞硬探针研究奠定基础。
2026-09-01 hep-ph quant-ph
Theory of Pseudomodes in Quantum Optical Processes
本文论述了非马尔可夫行为的原子系统耦合到一个结构化水库的量子电磁场模式,特别是与原子相互作用的高Q腔或光子带隙材料的领域。在这种情况下,如前者,我们表明,单量子水库激发的伪模式理论可以通过应用法诺对角化方法的系统中,原子跃迁耦合到一组离散的(腔)准模,这反过来又耦合到一个连续的一组(外部)准模缓慢变化的耦合常数和连续模式密度。每一个伪模都可以用一个离散的准模来识别,它通过等效原子-真模耦合常数的表达式为真模的实际库提供了结构。准模理论使水库的多激发的情况下,现在通过马尔可夫主方程的原子离散准模系统进行处理。应用该理论的一个,两个和许多离散准模。对于一个简单的光子带隙模型,其中的水库结构是与真实的模式密度,而不是耦合常数,单量子激发的情况下,似乎是等效的情况下,两个离散的准模。
2001-02-28 quant-ph
Pseudomode approach to Fano effect in dissipative cavity quantum electrodynamics
Graduate School of Science and Technology, Shizuoka University(静冈大学科学技术研究科);Department of Physics, Shizuoka University(静冈大学物理系)
通过赝模方法重新推导了耗散腔QED中的量子主方程,揭示了Fano效应的非马尔可夫起源,并给出了统一的谱函数描述。
2026-06-08 quant-ph
Pseudomodes and the corresponding transformation of the temperature-dependent bath correlation function
在具有非马尔可夫环境的开放系统方法中,广泛采用将个体模式(表示为“伪模式”)插入到浴中或从浴中提取它的过程。然而,该过程通常基于谱密度(SD)来执行,并且不包括温度。在这里,我们展示了如何温度依赖浴关联函数(BCF)在这样一个过程中变换。我们给出了变换后的BCF的解析公式,并数值研究了模和浴的因子分解初始状态与全局热(相关)初始状态之间的差异。我们发现,在制度的模式的强耦合系统和浴,在BCF的差异引起显着的差异,系统的动力学。
2015-05-15 quant-ph
A purified input-output pseudomode model for structured open quantum systems
针对强耦合、长记忆开放量子系统中环境动力学难以非微扰描述的问题,提出纯化辅助玻色模的输入-输出赝模模型,并以耦合腔波导中的非马尔可夫多光子转移加以数值验证。
2024-12-05 quant-ph
Entanglement Sudden Death in Band Gaps
使用伪模方法,我们精确地计算了两个独立量子比特的时间依赖纠缠,每个量子比特耦合到一个非马尔可夫结构的环境。我们的研究结果提出了一种可能的方法来控制纠缠突然死亡的量子比特伪模失谐和水库的频谱。特别是,在由具有两极的状态密度间隙模型构成的环境中,纠缠捕获和防止纠缠突然死亡发生在弱耦合区。
2009-11-10 quant-ph
Non-Hermitian Pseudomodes for Strongly Coupled Open Quantum Systems: Unravelings, Correlations and Thermodynamics
本文提出非厄米赝模的广义主方程条件,减少建模所需赝模数量,给出量子跃迁轨迹的unraveling以支持并行蒙特卡洛计算,并证明赝模可用于研究系统-浴关联与热交换等物理过程。
2024-07-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian dynamics in nonstationary Gaussian baths: a hierarchy of pure states approach
Universität Hamburg(汉堡大学);The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普学会物质结构与动力学研究所)
本文提出了一种适用于非稳态高斯浴的纯态层次方法,通过扩展BCF分解,推导了主方程层次结构,并展示了其在非稳态压缩 reservoirs 中的高效性。
2026-03-12 quant-ph
Detecting non-Markovianity from continuous monitoring
我们研究了如何在连续监测其玻色子环境的一部分时,可以检测到一个开放的两能级系统的非马尔可夫性。考虑到一个原子在一个有损耗的腔的物理场景,我们证明了从腔的光子的随时间变化的通量的属性允许在原子动力学中的记忆效应的检测,而不需要状态也不过程断层扫描。该框架与使用伪模式方法的环境的存储器部分的有效描述重叠。我们的中心结果表明,如何在一个扩大的开放系统的环境马尔可夫测量记录允许得出结论的非马尔可夫的原始系统的利益。
2014-09-16 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
Markovian Embeddings of Non-Markovian Open System Dynamics
Institute for Complex Quantum Systems and IQST, Ulm University(乌尔姆大学复杂量子系统与IQST研究所)
本文通过将非马尔可夫开放量子动力学嵌入扩展的马尔可夫空间,提出了一种非微扰模拟方法,展示了不同解缠方式生成确定性时间局部方程,并以布朗-振子谱密度为例,阐明了HEOM和Lindblad-伪模式方法之间的关系。
2026-02-24 quant-ph
Non-Markovian quantum state diffusion for absorption spectra of molecular aggregates
在许多分子系统中,人们会遇到电子激发耦合到准连续声子模的情况。该连续体可以是高度结构化的,例如由于一些弱阻尼的高频模式。为了处理这种情况,最近应用了一种将开放量子系统的非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)描述与有效但抽象的近似相结合的方法来计算分子聚集体的能量转移和吸收光谱[Roden,Schlafeld,Wolff,Strunz,PRL 103(2009)058301]。为了探索这种复杂系统的近似使用的有效性,在本工作中,我们比较计算(近似)的吸收光谱与精确的结果。这些都是从方法的pseudomodes,我们证明是能够确定的确切光谱小聚集体和一些pseudomodes。事实证明,在所考虑的情况下,这两种方法的结果大多相当一致。讨论了这两种方法的优缺点。
2010-08-20 cond-mat.soft physics.chem-ph 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
Coupled Lindblad pseudomode theory for simulating open quantum systems
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);California Institute of Technology(加州理工学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出一种耦合 Lindblad 虚模式理论,通过 polylog(T/ε) 的虚模式数量实现非马尔可夫量子动力学模拟,并开发了鲁棒数值算法以避免非凸优化,验证了该方法在 spin-boson 模型中的有效性。
2026-03-26 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Simulating Non-Markovian Dynamics in Multidimensional Electronic Spectroscopy via Quantum Algorithm
本研究提出一种基于伪模式嵌入和碰撞模型的量子算法,用于模拟多维电子光谱中的非马尔可夫动力学,并在激子二聚体上验证了其模拟线形、光谱扩散和弛豫过程的有效性。
2024-09-09 physics.chem-ph 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
Trade-off between Cooling-Step Count and Geometric Implementation Cost in Non-Markovian Algorithmic Cooling
The University of Tokyo(东京大学)
该研究针对单量子比特热浴算法冷却,探究储能器记忆对冷却步数与几何实现成本权衡的影响,通过模拟和ibm_kawasaki Heron r2处理器实验,发现抑制储能器记忆会减少冷却步数但增加几何成本,为算法冷却的储能工程提供资源视角。
2026-09-01 quant-ph
Non-perturbative treatment of non-Markovian dynamics of open quantum systems
我们确定的条件,保证等价的约化动力学的开放量子系统(OQS)的两种不同类型的环境-一个连续的玻色子环境导致一个单一的系统环境演化和其他离散模式玻色子环境导致系统模式(非单一)Lindbladian演化。假设环境为初始高斯态,证明了当环境相互作用算子的期望值和两次关联函数始终相同时,两种OQS动力学是等价的.由于数值和分析描述的离散模式的环境进行Lindbladian进化是显着更有效的比一个连续的玻色子环境中的一个单一的进化,我们的结果是一个强大的,非微扰的工具来描述复杂的,可能是高度非马尔可夫动力学。作为一个特殊的应用,我们恢复和推广著名的伪模方法开放系统动力学。
2018-01-08 quant-ph
Experimental observation of non-Markovian quantum exceptional points
Fuzhou University(福州大学);Longyan University(龙岩学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文首次实验观测到非马尔可夫量子例外点,通过量子比特与泄漏电磁谐振器的耦合,揭示了非马尔可夫蓄水池的记忆效应。
2026-01-24 quant-ph
Non-Markovian Open Quantum Systems: Input-Output Fields, Memory, Monitoring
分析了监控非马尔可夫开放量子系统的原理。我们使用的领域表示的环境(加德纳和Collet,1985年)的分离,其内存和检测器部分,分别。我们声称系统加存储器的复合成为马尔可夫,检测器部分是易于处理的标准马尔可夫监测。由于非马尔可夫性,系统只能预测混合态,而可以追溯纯态。给出了相应的非马尔可夫随机薛定谔方程。
2012-02-18 quant-ph
Experimental investigation of Markovian and non-Markovian channel addition
量子信道记忆效应的研究有助于发展开放量子系统的表征方法和量子纠错策略。存在两组主要的通道,对应于无记忆(马尔可夫)和有记忆(非马尔可夫)的系统动力学。有趣的是,这些集合具有非凸几何形状,允许人们通过添加无记忆通道来形成具有记忆的通道,反之亦然。在这里,我们实验研究这种非凸性的光子设置由一个单一的量子比特的马尔可夫和非马尔可夫信道的凸组合。我们使用可分性和可分性作为记忆效应分类的标准,以及相关的措施。我们的研究结果突出了一些实际的考虑,可能需要考虑到使用记忆的标准,研究系统动力学实验中的马尔可夫和非马尔可夫信道的增加。
2020-05-20 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
Non-Markovian Memory Strength Bounds Quantum Process Recoverability
一般的非马尔可夫量子过程具有无限长的记忆,这意味着一个精确的描述,随着观察时间的增长,复杂性呈指数级增长。在这里,我们提出了一个有限的记忆animator,近似(或恢复)的真实过程与非马尔可夫记忆的强度有界的错误。引入的记忆强度是一个操作量,取决于进程的探测方式。值得注意的是,恢复错误是由所有可能的探测方法中最小的内存强度限制的。这允许对非马尔可夫现象进行明确和有效的描述,从而使压缩和恢复技术成为近期技术的关键。我们强调我们的研究结果的影响,通过分析一个完全可解的模型,显示内存截断是可能的,即使在一个高度非马尔可夫制度。
2021-10-12 quant-ph
Non-Markovianity and memory enhancement in Quantum Reservoir Computing
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems (IFISC) UIB-CSIC(跨学科物理与复杂系统研究所 (IFISC) 巴利阿里群岛大学-西班牙高等科学研究理事会)
研究量子储层计算中马尔可夫动力学限制长期记忆问题,提出非马尔可夫动力学可克服此局限,通过解析推导和数值模拟证明其优势,引入嵌入方法实现可控转变,确立量子非马尔可夫性为增强记忆关键资源。
2026-07-21 quant-ph
Competition between memory-keeping and memory-erasing decoherence channels
我们研究了同时马尔可夫和非马尔可夫退相干机制作用于单个自旋的竞争效应。我们表明存在一个阈值,在这种机制的相对强度以上的自旋动力学成为完全马尔可夫,揭示了使用几个非马尔可夫措施。我们确定了一个措施依赖的嵌套结构,这样的阈值,暗示在我们的分析中使用的各种非Markovianity证人之间的因果关系。然后,我们的考虑是用来论证暴露于固有和马尔可夫技术噪声,后者的任意强度的单电子量子点的必然非马尔可夫演化。
2013-11-08 quant-ph
Long-time memory in non-Markovian evolutions
如果一个开放量子系统的动力学是非马尔可夫的,即使它具有一个不变态,它的渐近态也强烈地依赖于初始条件。这就是记忆效应的本质。特别是,{渐近}态可以记住并部分保持其初始纠缠。有趣的是,即使非马尔可夫演化松弛到一个平衡态,这个状态也不需要是不变的。因此,均衡的非不变性成为非马尔可夫性的明显标志。
2010-01-19 quant-ph
Harnessing non-Markovian quantum memory by environmental coupling
控制开放量子系统的非马尔可夫动力学在量子信息技术中至关重要,因为它在保存量子记忆方面发挥着至关重要的作用。尽管在许多现实场景中,量子系统可以同时与复合环境相互作用,但这种情况仍然很少被理解,特别是关于环境部分之间耦合的影响。我们分析了一个量子比特同时与两个耦合的单模腔相互作用的非马尔可夫行为,这两个耦合的单模腔又耗散成无记忆或保持记忆的库。我们发现,增加控制参数,即双模耦合,允许触发和增强的非马尔可夫动力学的量子比特从一个马尔可夫一个在没有耦合。令人惊讶的是,如果量子位动力学对于零控制参数是非马尔可夫的,则增加后者能够实现从非马尔可夫到马尔可夫状态的多次转变。这些结果独立于储层的性质。这项工作强调,适当地设计复合环境各部分之间的耦合可以有效地利用基于非马尔可夫性存储在量子位中的量子存储器。
2015-06-27 quant-ph
Non-Markovianity and memory effects in quantum open systems
虽然最近已经提出了一些量子非马尔可夫性的度量,但这些度量是否直接表征环境的记忆效应仍然是一个悬而未决的问题,即,一个量子态在时间演化中对其过去的依赖性。在本文中,我们提出了一个标准,并提出了一个措施,为非马尔可夫与清晰的物理解释的记忆效应。本文引入了无记忆动态映射$T$,通过不等式$T(t_2,t_0)\neq T(t_2,t_1)T(t_1,t_0)$定义了非马氏性.该定义在概念上不同于Rivas等人(Phys.Rev.Lett 105,050403(2010))使用的基于可分性的定义,Rivas等人的违反通过动力学映射的非完全正性来表现。我们通过一个典型的量子过程证明,没有马尔可夫近似,非零记忆效应(非马尔可夫性)总是存在的,即使非马尔可夫性是零的其他非马尔可夫性措施。
2015-01-27 quant-ph
Non-Markovian memory in IBMQX4
我们在IBM的量子体验中测量和量化非马尔可夫效应。具体地说,我们通过表征以在它之前的门为条件的门的性能来分析门序列中的时间相关性。使用这种方法,我们估计(i)门的性能波动的大小,即,由于非马尔可夫性的错误;(ii)内存的长度;和(iii)内存的总大小。我们的研究结果强烈表明,存在非平凡的非马尔可夫效应在几乎所有的门在通用集。然而,根据我们的研究结果,我们讨论了通过充分考虑机器的非马尔可夫性质来实现更清洁计算的潜力。
2019-02-21 quant-ph
Memory kernel approach to generalized Pauli channels: Markovian, semi-Markov, and beyond
在本文中,我们分析了由记忆核主方程控制的广义泡利通道的演化。我们提供了必要和充分条件的内存内核产生合法的(完全积极的和保迹的)量子演化。特别地,我们分析了一类生成量子半马尔可夫演化的核,这是马尔可夫半群的自然推广。有趣的是,马尔可夫半群的凸组合超越了半马尔可夫情形。我们的分析说明了几个例子。
2017-06-30 quant-ph
Unified error bounds for perturbations of non-Markovian open quantum systems in Gaussian environments
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出了一种统一的误差界方法,用于非马尔可夫开放量子系统在高斯环境中的微扰分析,扩展了现有研究并提供了更精确的理论框架。
2025-12-14 math-ph math.MP quant-ph
Markovian semigroup from non-Markovian evolutions
证明了两个非马尔可夫演化的凸组合可以导致马尔可夫半群。这表明,具有非平凡记忆效应的量子演化凸组合可能导致完全无记忆演化。
2016-03-02 quant-ph
Witnessing quantum memory in non-Markovian processes
我们提出了一种在非马尔可夫过程中检测量子记忆的方法。当环境不提供一个记忆来保持不同系统-环境交互之间的相关性时,我们称之为马尔可夫过程。我们定义了两种类型的非马尔可夫过程,根据所需的内存是经典的或量子的。我们正式区分使用过程矩阵形式主义,通过该过程表示为一个多部状态。在这种形式主义中,一个状态中的纠缠测试可以映射到相应过程中的量子存储测试。这使我们能够将可分性准则和纠缠见证应用于量子记忆的检测。我们在一个简单的模型中演示了该方法,其中系统和环境都是单个相互作用的量子比特,并映射了导致量子存储器的参数。与纠缠见证者一样,我们的见证量子存储器的方法为开放量子系统提供了一个通用的实验工具。
2021-04-22 quant-ph
Local disclosure of quantum memory in non-Markovian dynamics
本研究针对量子非马尔可夫性记忆效应的起源争议,提出仅依赖系统局域动力学、无需环境信息的局域量子存储器测试判据,并在离散与连续时间情形下验证,还给出带经典记忆的非马尔可夫主方程的可测量量子轨迹表示。
2024-04-17 quant-ph
Exact Closed-Form Quantum Correlations of Maximally Entangled Qudit States under Arbitrary Non-Markovian Pure Dephasing
Payame Noor University(帕亚梅诺尔大学)
研究任意维度\(d\)的最大纠缠量子位在非马尔可夫纯退相下的纠缠与量子失协,利用独立玻色子模型精确解,通过托普利兹结构得闭式表达式及最优测量,证明两量随维度增长饱和到与维度无关值,收敛速率\(1/d\),并经多种方法验证。
2026-07-23 quant-ph
Entanglement witness and entropy uncertainty of open Quantum systems under Zeno effect
利用伪模理论研究了开放双原子系统在量子Zeno效应下的纠缠见证和熵不确定性。结果表明,只有当两个光谱满足与原子的强耦合时,才能延长纠缠见证的时间,降低熵不确定度的下限,实现多次见证纠缠.并给出了相应的非马尔可夫性的物理解释。Zeno效应不仅可以非常有效地延长纠缠见证的时间,降低熵不确定度的下限,而且可以大大提高纠缠见证的时间,降低见证的纠缠值。
2020-06-29 quant-ph
Revealing the quantum nature of memory in non-Markovian dynamics on IBM Quantum
TUD Dresden University of Technology(德累斯顿工业大学)
本文通过碰撞模型在IBM量子处理器上研究非马尔可夫动力学中的记忆效应,展示单量子比特动态中量子记忆的验证,并讨论两量子比特动态的模拟限制及替代示例。
2025-10-22 quant-ph
Phenomenological memory-kernel master equations and time-dependent Markovian processes
具有记忆核的唯象主方程是否总是描述一个信息反向流动的非马尔可夫量子动力学?对系统过去状态的整合是非马尔可夫性的明确无误的标志吗?我们通过一个反例表明,情况并非总是如此。我们考虑两个常用的唯象积分-微分主方程描述的动力学自旋1/2的热浴。通过使用最近引入的度量来量化非马尔可夫性[H. P. Breuer,E.- M. Laine和J. Piilo,Phys. Rev. Lett. 103,210401(2009)]我们证明,只要方程保持其物理意义,非马尔可夫行为的关键特征不会出现在所考虑的内存内核主方程中。也就是说,没有从环境到开放系统的反向信息流。因此,在记忆核上的积分总是导致非马尔可夫动力学的假设,原来是脆弱的现象学近似。相反,所考虑的唯象方程能够描述与时间相关的马尔可夫过程相关的从系统到水库的时间相关的和单向的信息流。
2011-03-03 quant-ph
A Lossy Bosonic Quantum Channel with Non-Markovian Memory
我们提供了一个简单而现实的模型来研究在任意使用次数下有耗玻色子量子信道中的记忆效应。不同用途之间的噪声相关性是由相邻模式相互作用引入的,这导致信道使用(模式)上的相关性的指数衰减。这个模型使我们能够描述经典信息传输信道的渐近行为。
2008-02-22 quant-ph
Forgetfulness of continuous Markovian quantum channels
在离散量子记忆通道中使用的遗忘概念被稍微削弱,以便应用于连续通道的情况。这是在具有马尔可夫噪声的量子存储信道的背景下完成的。作为一个案例研究,我们将弱遗忘的概念应用于具有加性噪声的玻色子记忆通道。一个合适的编码和解码酉变换允许我们解开记忆的影响,因此信道容量可以使用来自无记忆设置的已知结果来计算。
2009-10-28 quant-ph
Non-Markovianity and memory of the initial state
我们以严格的方式探索了开放量子系统演化的非马尔可夫性与系统作为量子存储器的性能之间的直观联系。使用耦合到玻色子浴的两能级开放量子系统的范例情况,我们计算恢复保真度,其测量系统存储量子比特信息的最佳可能性能。我们推断,这个量是连接的,但不是唯一确定的,由非马尔可夫性,我们采用的BLP措施提出的\cite{breuer2009}。我们说明我们的研究结果与明确的计算的情况下,结构化的环境。
2016-12-05 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
Non-Markovianity-assisted high-fidelity Deutsch-Jozsa algorithm in diamond
非马尔可夫量子动力学中的记忆效应可以诱导量子相干性的恢复,这被认为是量子信息处理(QIP)的重要物理资源。然而,没有真正的量子算法已经证明了这种记忆效应的帮助下。在这里,我们实验性地实现了一个非Markovianity辅助的高保真度改进的Deutsch-Jozsa算法(RDJA)与钻石中的固体自旋。通过测量自旋系统的非马尔可夫性,证实了RDJA结果遵循非马尔可夫量子过程。在开放量子系统中,利用记忆效应作为物理资源,并辅以动力学解耦,使RDJA的成功概率提高到97%以上。本研究不仅论证了非马尔可夫性是一种重要的物理资源,而且提出了利用这种物理资源的可行途径。这将促进记忆效应在非马尔可夫量子动力学中的应用,以提高实用QIP的性能。
2018-01-23 quant-ph
Schrödinger and Heisenberg non-Markovianity in quantum information tasks
University of Turku(图尔库大学);Università degli Studi di Milano(米兰大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(意大利国家核物理研究所);Nicolaus Copernicus University(尼古拉·哥白尼大学)
研究薛定谔和海森堡绘景下非马尔可夫性对量子信息任务的影响,发现某些任务需要两种绘景的记忆才能恢复性能,而另一些只需一种。
2026-10-08 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a qubit
在本文中,我们研究了非马尔可夫动力学的量子比特通过比较两个广义主方程的记忆。在热浴的情况下,我们导出了最近在文献[A]中提出的后马尔可夫主方程的解。Shabani和D. A. Lidar,Phys. Rev. A { \bf 71},020101(R)(2005)],并且我们研究了指数衰减的存储器内核的动力学。我们比较了后马尔可夫主方程的解决方案与典型的记忆核主方程的解决方案。我们的研究结果导致一个新的物理解释的水库关联函数,并带来光的可用性与内存的系统考虑的主方程的限制。
2006-02-08 quant-ph
How rare are Markovian quantum dynamics?
Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
通过随机生成的两步量子比特动力学,研究非马尔可夫性在不同判据下的普遍性,发现几乎所有动力学都是非马尔可夫的,仅极小部分是马尔可夫的。
2026-06-24 quant-ph
Photonic realization of nonlocal memory effects and non-Markovian quantum probes
开放量子系统的研究对于量子物理的基本问题以及诸如量子信息处理的技术应用都是重要的。这一领域的最新进展增加了我们对非马尔可夫效应如何影响开放量子系统动力学的基本理解,为利用记忆效应进行各种量子控制任务铺平了道路。通常,开放系统的环境被认为是系统信息的接收器。然而,在这里,我们通过实验证明,光子开放系统可以利用其环境最初持有的信息。在环境自由度的相关性诱导非局部记忆效应的二分开放系统显示,违反直觉,本地马尔可夫和全球非马尔可夫字符。我们的研究结果还提供了新的方法来保护和分发纠缠,并在实验上量化光子环境中的相关性。
2013-05-07 quant-ph
Cooling and work extraction under memory-assisted Markovian thermal processes
本文研究有限维记忆辅助的马尔可夫热过程,推导量子比特在相干与非相干控制下的最优冷却布居,并证明大记忆可逼近一般热过程的功提取误差,从而弥合两类过程性能差距。
2023-09-26 quant-ph
The strong converse theorem for the product-state capacity of quantum channels with ergodic Markovian memory
建立通信信道的强逆定理证实了该信道的容量,即可靠信息通信的最大可达速率,是该信道上通信的最终极限。实际上,信道的强逆定理指出,以高于信道容量的速率编码导致误差收敛到其最大值1,并且在通信速率和解码误差之间没有折衷。本文证明了具有遍历马尔可夫关联记忆的量子信道的积态容量的强逆定理成立。
2016-08-26 quant-ph
Exploring Non-Markovianity in Ergodic Channels: Measuring Memory Retention through Ergotropy
本文定义并分析具有唯一不动点的量子遍历信道,利用 ergotropy 回流指示非马尔可夫记忆效应,并揭示其在开放量子系统热力学与量子电池中的意义。
2025-03-15 quant-ph
Hidden Quantum Memory: Is Memory There When Somebody Looks?
该研究揭示了经典与量子动力学的新差异,证明存在需记忆参与才能产生、却呈现马尔可夫统计特性的隐藏量子记忆现象,突破了经典框架下马尔可夫统计等价于无记忆动力学的认知。
2023-04-25 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
Thermal recall: Memory-assisted Markovian thermal processes
该研究提出记忆辅助马尔可夫热过程的资源理论框架,通过带热平衡记忆的两能级热化序列协议逼近热操作的非相干态跃迁,证明其收敛性并量化记忆效应,为弥合量子热力学两种动力学路径提供方法。
2023-10-07 quant-ph