Deriving a kinetic uncertainty relation for piecewise deterministic processes: from classical to quantum
从马尔可夫分段确定性过程（PDP）的角度出发，研究了最初在马尔可夫开放量子系统中提出的动力学测不准关系（KUR）的推导.首先，经典的PDP的平稳分布显式构造。然后，倾斜方法被用来推导大偏差的速率泛函。最后，基于一种改进的近似方案，我们恢复的KUR。这些经典结果直接推广到开放量子系统。我们使用一个受驱动的二能级量子系统来验证量子结果。
2022-08-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tunable non-Markovian dynamics in a collision model: an application to coherent transport
Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）
本文提出碰撞模型研究系统与环境耦合的非马尔可夫性动态，通过退极化通道控制非马尔可夫性程度，分析非马尔可夫性对三量子比特链信息相干传输的影响，发现非马尔可夫环境在某些情况下反而导致信息损失增加。
2025-03-21 quant-ph
Collision model for non-Markovian quantum trajectories
我们提出了一个算法来模拟真正的，测量条件下的量子轨迹一类非马尔可夫系统，使用碰撞模型的环境。我们推导出两个版本的算法，第一个对应于光电探测和第二个零差检测与有限的本地振荡器的振幅。我们使用该算法来模拟具有延迟相干反馈的系统的轨迹，以及具有连续记忆的系统。
2019-11-23 quant-ph
Non-Markovianity and System-Environment Correlations in a microscopic collision model
我们表明，使用最近提出的迭代碰撞模型与环境间的交换显示了强烈的非马尔可夫动力学的签名，这是高度依赖于建立系统与环境的相关性。两个模型进行了研究，其中一个是这样的相关性被取消迭代，其中一个是保持所有的动态。非马尔可夫的程度，量化使用的跟踪距离的基础上的措施，被发现是更大的所有耦合强度，当系统与环境的相关性保持。
2014-05-26 quant-ph
A quantum non-Markovian collision model: incoherent swap case
我们最近提出了一个基于碰撞模型的框架来接近非马尔可夫量子动力学[Ciccarello F Palma G M and Giovannetti V 2013 Phys. Rev. A 87，040103（R）]。作为一个显着的特点，内存中引入了一个动态的方式，通过添加额外的内部辅助冲突的标准（无记忆）的碰撞模型。在这里，我们专注于这样的浴内碰撞的情况下，描述不连贯的部分交换操作。简要回顾模型后，我们展示了如何包括温度作为一个额外的参数，放松假设，每个浴附属最初是在一个纯粹的状态。我们还计算明确的动力学映射所带来的主方程的范例的Jaynes-Cummings系统的辅助耦合。
2013-05-01 quant-ph
Stochastic jump processes for non-Markovian quantum dynamics
结果表明，非马尔可夫主方程的开放系统，这是当地的时间可以解开通过一个分段确定性的量子跳跃过程在其希尔伯特空间。我们推导出一个随机的薛定谔方程，揭示了非马尔可夫效应是如何表现在不同的实现过程之间的统计相关性。此外，我们表明，可能违反的积极性的近似主方程是密切相关的随机薛定谔方程，这可能导致重要的见解的结构表征的积极非马尔可夫运动方程的奇异性。
2009-03-25 quant-ph
Temperature effects on quantum non-Markovianity via collision models
量子非马尔可夫性代表了系统动力学过程中的记忆，这种记忆通常会被温度削弱。本文利用碰撞模型研究了环境温度对开放量子系统非马尔可夫性的影响。该环境由一系列辅助量子位模拟，这些辅助量子位在具有有限温度$T$的热状态下制备。两种不同的非马尔可夫机制被认为是通过两种类型的碰撞模型，其中一个系统$S$连续相互作用的附属物和第二个$S$碰撞只与中间系统$S'$，这反过来又与附属物相互作用。我们发现，在这两个模型的非马尔可夫性和温度之间的关系是非单调的。特别是，随着温度的升高，非马尔可夫性的复苏可能会发生。我们发现，这种行为背后的物理原因可以通过检查一个特殊的系统-环境相干交换来揭示，导致辅助量子比特相干大于系统相干，从而触发信息从环境回流到系统。这些结果提供了对温度增强量子记忆效应这一违反直觉现象的机制的见解。
2018-04-18 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
Non-classicality of two-qubit quantum collision model: non-Markovian effects
本文研究双量子比特碰撞模型在非马尔可夫环境下的非经典性，提出两种前向关联方案，并用迹距离、Wigner函数、非经典体积和concurrence分析演化及稳态行为。
2025-07-02 quant-ph
Collision models can efficiently simulate any multipartite Markovian quantum dynamics
我们介绍了多体碰撞模型，定义在子系统和附属物之间的基本相互作用，并表明它可以模拟任何多体开放量子系统的马尔可夫动力学。我们开发了一种方法来估计任何重复的相互作用模型的分析误差界，我们用它来证明我们的计划的错误显示一个最佳的缩放。最后，我们提供了一个简单的多体碰撞模型分解成基本的量子门，并表明它是有效地模拟量子计算机根据耗散量子丘奇-图灵定理，即它需要多项式数量的资源。
2021-04-04 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
Collision-model-based approach to non-Markovian quantum dynamics
我们提出了一个理论框架，以解决量子非马尔可夫动力学的基础上的微观碰撞模型（CM），浴由一个大的收集最初不相关的ancillas。与标准的无记忆CM不同，我们通过在下一个系统-辅助相互作用之间引入辅助间碰撞来赋予浴缸记忆。我们的模型在完全马尔可夫动力学和系统与单个辅助系统的连续相互作用之间插值，即，强非马尔可夫过程我们表明，在continuos限制，可以推导出一个一般的主方程，同时保持这些功能是保证描述一个无条件完全积极和保迹动态。我们将我们的理论应用于耗散腔中的原子，得到了一个可以精确求解的洛伦兹谱密度的浴模动力学。预测的演变显示出显着的改善，在接近精确的解决方案，相对于两个著名的内存内核主方程。
2013-04-27 quant-ph
Non-Markovianity in a collision model with environmental block
提出了一个扩展的碰撞模型来模拟开放量子系统的动力学行为。在我们的模型中，表示环境的单位不是单个粒子，而是由许多环境粒子组成的块。引入的块使我们能够研究不同的系统-环境相互作用策略和块的状态对非马尔可夫性的影响。我们证明了我们的想法在高斯信道的全光系统，并推导出一个必要和充分条件的非马尔可夫性这样的渠道。此外，我们证明了我们的标准的非马尔可夫量子跳跃的单模场的纯阻尼过程的模拟等价。我们还发现，在系统与环境粒子按一定顺序碰撞的策略下，通道的非马尔可夫性将受到块的大小和嵌入纠缠的影响，真空环境态的加热和压缩效应将定量地增强通道的非马尔可夫性.
2018-05-10 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
Non-Markovian Toy Quantum Chain
在开放量子系统的碰撞动力学框架下，我们提出了一种简单的稳态非马尔可夫量子链结构。为此，我们修改了微观马尔可夫系统-水库模型，考虑与每个分子之间的碰撞时间间隔重叠的多次碰撞。我们展示了如何通过在系统中加入卫星量子存储器来构造等价的马尔可夫量子链。我们区分量子和经典非马尔可夫性。此外，我们分别通过所需的卫星量子比特和比特数来定义非马尔可夫性的计数。作为量子非马尔可夫性的特殊度量，卫星w.r.t.系统建议。讨论了最简单的量子比特实现，指出了它对实际系统--环境动力学的意义。
2013-01-17 quant-ph
Quantum non-Markovian collision models from colored-noise baths
量子碰撞模型（CM），也称为重复相互作用模型，可以从标准微观框架中建立，其中系统S在旋转波近似下耦合到白噪声玻色子浴，这通常导致马尔可夫动力学。在这里，我们讨论了如何推广CM建设的情况下，频率相关的系统浴耦合，它定义了一类有色噪声浴。这导致了一个本质上非马尔可夫CM，其中每个附属子（浴亚基）在不同的步骤重复与S碰撞。我们讨论的说明性的例子中，一个原子在前面的一面镜子在制度的不可忽略的延迟时间。
2020-02-04 quant-ph
Coarse graining a non-Markovian collisional model
在没有记忆效应的情况下，受到噪声影响的系统的动力学被称为马尔可夫，即当它的最近的未来只取决于它的现在。噪声源中的时间相关性可能会产生非马尔可夫效应，有时可以通过对系统的时间演化进行适当的粗粒度化来消除这种非马尔可夫效应。一般来说，粗粒化时间$t_\text{CG}$被认为比相关时间$τ$大得多，但它们之间没有建立直接关系。在这里，我们解析地获得了$t_\text{CG}$和$τ$之间的关系的量子比特的动力学受到时间相关的环境。我们的研究结果可以适用于任何分布的环境相关性，并可以通过碰撞模型进行测试，其中量子比特顺序地与相关量子相互作用。
2017-01-23 quant-ph
Simulation of indivisible qubit channels in collision models
一个量子系统和它的环境（由一组量子物体组成）之间的受控碰撞序列自然地（以任意精度）模拟了所考虑系统的任何马尔可夫量子动力学。本文提出并研究了用碰撞模型模拟{ \it arbitrary}量子信道的问题。我们表明，一个相关的环境是能够模拟{ \it非马尔可夫}的演变导致任何不可分割的量子比特通道。特别是，我们推导出相应的主方程产生一个连续的时间非马尔可夫动力学实现通用非门的例子是最非马尔可夫量子信道。
2012-02-28 quant-ph
Quantum homogenization in non-Markovian collisional model
本研究在非马尔可夫碰撞模型中研究单量子比特的量子均匀化，发现部分交换操作可实现与初始状态无关的均匀化，但速率较慢；更换浴-浴幺正操作可加速但失去通用性。
2024-02-07 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
Simulating the Dynamics of Markovian Quantum Processes by Quantum Collision Models on Quantum Computers
RIKEN Center for Computational Science（理化学研究所计算科学中心）；Q-CTRL；RIKEN Center for Quantum Computing（理化学研究所量子计算中心）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先导研究本部）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所新兴物质科学中心）
针对量子计算机实现非酉演化困难的问题，采用量子碰撞模型，在离子阱和超导量子计算机上实验模拟了具有局域和非局域耗散的马尔可夫量子过程，实现了最多7个系统量子比特、40个时间步的模拟，并发现最优实现策略强烈依赖于硬件特性。
2026-06-29 quant-ph
Unveiling the Markovian to non-Markovian transition with quantum collision models
开放量子系统中的非马尔可夫性概念传统上与从环境到系统的信息回流的存在相关联。与此同时，造成这种回流的机制仍然是一个有争议的问题。在这项工作中，我们使用碰撞模型来研究量子比特系统的动力学中的记忆效应与热浴由几个附属物，其中系统的附属物和附属物-附属物的相互作用被认为是接触。在单辅助极限的情况下，我们表明，系统浴信息流表现出一个有趣的混合混沌和定期振荡行为，这取决于相互作用的概率。同时，我们的研究结果清楚地表明，信息回流减少时，新的附属机构被添加到浴缸，揭示了马尔可夫到非马尔可夫过渡的性质。
2022-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
All-optical implementation of collision-based evolutions of open quantum systems
我们提出了一种新的光学方案，使高度稳定和可配置的非马尔可夫动力学的实施。在这里，一个光子量子比特可以在由两个级联的Sagnac干涉仪组成的多通道体几何中循环，以模拟所谓的碰撞模型，其中系统在离散时间与真空环境相互作用。我们展示了我们的装置的光学特性和三种不同的实现方式，复制了一个纯马尔可夫场景和两个非马尔可夫场景，通过跟踪系统光子和辅助光子之间的初始纠缠的演变来量化信息回流。
2019-01-19 quant-ph
Entropy production in non-Markovian collision models: Information backflow vs system-environment correlations
我们研究了在马尔可夫和非马尔可夫状态下，量子比特与微观碰撞模型模拟的环境接触时的不可逆熵产生。我们的主要目标是为讨论非马尔可夫动力学与负熵产生率之间的关系做出贡献。我们采用了两种不同类型的碰撞模型，做或不保持系统和传入的环境粒子之间建立的相关性，而它们都属于他们的非马尔可夫性质，通过从环境到系统的信息回流。我们观察到，作为前一个模型，其中系统和环境之间的相关性被保存，引起的瞬态动力学的负熵产生率，后者总是保持正的速率，即使收敛到稳态值相比，相应的马尔可夫动力学。我们的研究结果表明，支持负熵产生率的机制不仅仅是通过信息回流的非马尔可夫性，而是通过建立系统-环境相关性对它的贡献。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Violation of the thermodynamic uncertainty relation in quantum collisional models
本研究在量子碰撞模型中研究热力学不确定性关系（TUR）的违反，考虑马尔可夫与非马尔可夫动力学，发现TUR违反存在稳态与瞬态两种区域，且非马尔可夫性类型和程度显著影响违反强度。
2025-08-06 quant-ph
Making Quantum Collision Models Exact
本文从一般微观哈密顿量出发，利用链映射技术解析推导出马尔可夫与非马尔可夫碰撞模型，识别并量化了由环境不忠实采样引起的误差，从而将碰撞模型提升为数值精确方法，并通过自旋玻色子模型验证了理论预测。
2024-11-28 quant-ph
Charging a quantum battery in a non-Markovian environment: a collisional model approach
本研究采用碰撞模型框架，探究非马尔可夫环境对开放系统量子电池充电的影响，发现稳态ergotropy存在最大值，且环境记忆效应可在更广参数空间内实现接近最大值的ergotropy，其最优条件与动力学非马尔可夫性为零相关。
2023-05-12 quant-ph
Validity of Landauer principle and quantum memory effects via collision models
我们研究了Landauer原理在非马尔可夫机制下的有效性，通过碰撞模型，其中水库内部的碰撞引起记忆效应，产生系统-环境相关性。我们采用在动力学过程中产生的系统-环境相关性来评估非马尔可夫性对Landauer原理的影响。利用系统熵变的精确等式，我们找到了违反朗道原理的条件，当建立的系统-环境相关性大于系统的熵产生时，就会发生这种情况。然后，我们将研究推广到非平衡的情况下，系统是由许多水库包围在不同的temperature. We的结果，通过碰撞模型与海森堡型相互作用验证，表明环境的复杂性并没有发挥显着的作用，在非马尔可夫过程下违反朗道原理的定性机制。
2018-11-28 quant-ph
Quantum Approximate Optimization Algorithm in Non-Markovian Quantum Systems
本文提出在非马尔可夫量子系统中运行QAOA的框架，通过增广系统模型模拟色噪声，并利用量子轨迹增强模拟，证明非马尔可夫性可作为量子资源提升算法性能。
2023-09-01 quant-ph
Quantum non-stationary phenomena of spin systems in collision models
在碰撞模型框架下研究了三部分自旋1/2系统的非平稳现象，通过引入耗散发现长时间振荡与子系统同步，并利用Liouvillian谱分析解释了该现象，同时探讨了non-Markovian动力学中违反Landauer原理的可能性及随机性对耗散不完美性的补偿作用。
2023-04-08 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
Exchange Fluctuation Theorems for Non-Markovian Baths in Quantum Collisional Model
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究在量子碰撞模型框架下，推导非马尔可夫热库的交换涨落定理，发现非马尔可夫记忆可提升逆温度梯度传热概率，建立环境记忆与非平衡热交换统计的微观联系。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech 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
Hierarchical-environment-assisted non-Markovian and its effect on thermodynamic properties
我们考虑一个微观碰撞模型，即，量子系统与由辅助系统和储存器组成的分级环境相互作用。研究了系统与辅助系统、辅助系统与水库的耦合强度、系统与环境的初始相关性以及环境的相干性对系统非马尔可夫性的影响。然后，通过对系统熵变特别是具有记忆效应的热交换熵变的研究，揭示了非马尔可夫演化过程中熵变在正负之间变化的实质是由相干性决定的热流贡献。而系统与环境之间的信息流动总是伴随着能量的交换。
2020-10-26 quant-ph
Non-Markovian effects on informational steady states
The University of Tokyo（东京大学）
本研究在连续监测碰撞模型框架下，发现信息稳态的每次测量信息增益与非马尔可夫性程度负相关，并数值表征了相互作用参数的影响。
2026-10-02 quant-ph
The Trinity of Markovian Quantum Thermodynamics: Unifying the Axiomatic, Microscopic, and Operational Paradigms
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Trinity Quantum Alliance（三一量子联盟）；University of Vienna（维也纳大学）；Heriot-Watt University（赫瑞瓦特大学）
研究马尔可夫量子热力学中三种范式的关系，通过证明满足特定条件的热林德布拉德算符在三种范式下的等价性统一现有方法，还给出微观协议模拟热马尔可夫过程并通过实例说明适用性，为其建立统一基础。
2026-07-20 quant-ph
System-environment correlations and Markovian embedding of quantum non-Markovian dynamics
我们研究了量子系统的动力学，其与环境的相互作用由碰撞模型描述，即开放动力学通过系统与环境的各个组成部分之间的酉相互作用序列建模，称为“ancillas”，随后追踪出来。在这种情况下，非马尔可夫性是通过允许额外的酉相互作用之间的ancillas。对于这个模型，我们确定相关的系统环境相关性，导致非马尔可夫演化。通过一个等效的图片的开放的动态，我们引入的概念“记忆深度”，这些相关性之间建立的系统和一个适当大小的内存渲染的整体系统+内存进化马尔可夫。我们扩展我们的分析表明，虽然大多数系统与环境的相关性是无关的动力学特性的过程中，他们通常发挥了重要的作用，在热力学描述。最后，我们表明，在一个能量守恒的系统与环境的相互作用，热通量的非单调时间行为作为一个指标的非马尔可夫行为。
2018-07-10 quant-ph
Quantum non-Markovian "casual bystander" environments
即使在系统演化过程中与环境相关的自由度完全不受影响，也可以诱导量子记忆效应。本文基于系统-环境动力学的二分表示，发现了导致这类量子非马尔可夫“偶然旁观者环境”的更一般的相互作用。“研究了由此产生的动力学的一般性质，重点是系统与环境的相关性、基于碰撞测量的表示和量子回归假设。记忆效应的特点也是通过一个操作的方法，这反过来又允许检测时，所研究的属性适用。单量子位和多量子位动力学支持和验证了所开发的结果。
2021-09-25 quant-ph
Thermalization in Spatially Extended Open Quantum Systems: Local versus Global Markovian Evolution
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；University of Luxembourg（卢森堡大学）；Universidad de Chile（智利大学）
研究通过重复碰撞模型耦合到热库的量子比特链的动力学，揭示局域Lindblad方程在短时间保持局域性的同时实现热力学一致性，并阐明其与全局Lindblad方程及常见局域耗散模型之间的交叉关系。
2026-05-25 quant-ph
Synchronization and Non-Markovianity in open quantum systems
失谐系统可以自发地实现同步动力学，并在不同的局域和全局耗散状态下显示出鲁棒的量子关联。在马尔可夫极限之外，来自环境的信息回流成为一种关键机制，其与自发同步的相互作用是未知的。考虑两个耦合量子比特的模型，其中一个与耗散环境相互作用，我们表明，非马尔可夫性是非常有害的同步的出现，因为后者可以延迟和阻碍，因为存在的信息回流。得到的结果考虑主方程的方法和碰撞模型的基础上重复的相互作用，这是一个非常通用的工具来定制所需的环境。
2021-04-22 quant-ph
Stochastic collision model approach to transport phenomena in quantum networks
本文提出一种结合量子微观描述与经典随机描述的随机碰撞模型，在不依赖弱耦合假设下研究马尔可夫与非马尔可夫噪声对量子网络输运效率的影响，并探讨最优噪声性质及网络结构的进化起源。
2020-10-12 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
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
Entropy production and asymptotic factorization via thermalization: a collisional model approach
开放量子系统的马尔可夫演化的特征在于正熵产生，而全局熵在系统和环境自由度之间重新分配。从这些前提出发，我们分析了一个开放量子系统的熵变的两个不同的关系：克劳修斯不等式，它提供了一个内在的限制熵变的系统吸收的热量，和一个外在的不等式，而不是将前者与相应的熵增量的环境。通过用马尔可夫碰撞模型模拟热化过程，我们比较和讨论了这两个边界，表明后者在大相互作用时间的极限下是渐近饱和的。在这种情况下，不仅系统的约化密度矩阵达到平衡构型，而且它还从环境自由度分解。这最后一个结果被证明分析时，系统浴耦合足够强，并通过数值分析在弱耦合制度。
2018-09-06 quant-ph
Stochastic process behind nonlinear thermodynamic quantum master equation
我们提出了一个Hilbert空间中的分段确定性马尔可夫跳跃过程，使得这个随机过程的协方差矩阵解热力学量子主方程。所提出的随机过程特别简单，因为希尔伯特空间中的向量的归一化仅平均保留。由于热力学主方程的非线性，随机轨道的构建涉及作为运行系综平均的密度矩阵。我们确定的原则，细致平衡和波动耗散关系，我们的马尔可夫跳跃过程。
2010-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Collision models in quantum optics
量子碰撞模型（CM）为研究开放量子系统理论，特别是量子非马尔可夫性的主要问题提供了有利的案例研究。在回顾了它们的一般定义和独特的特征之后，我们说明了CM在一个熟悉的量子光学场景中的出现。这项任务是通过突出著名的输入输出形式主义和CM之间的密切联系。在这个量子光学框架内，CM文献中的常见假设-例如考虑非相互作用但最初相关的ancillas浴-具有明确的物理起源。
2018-02-26 quant-ph
Quantum Dynamical Entropy and non-Markovianity: a collisional model perspective
Università degli Studi di Trieste（的里雅斯特大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
通过研究开放量子动力学中非马尔可夫现象的统计性质，探讨量子动态熵与碰撞模型中记忆效应的关系。
2026-03-14 math-ph math.MP quant-ph
WaveguideQED.jl: An Efficient Framework for Simulating Non-Markovian Waveguide Quantum Electrodynamics
本文提出WaveguideQED.jl框架，基于碰撞量子光学模拟波导量子电动力学，支持单双光子散射及非马尔可夫反馈动力学，为研究者提供高效易用的数值工具。
2025-04-11 quant-ph
Dissipation induced information scrambling in a collision model
在本文中，我们提出了一个碰撞模型，频闪模拟耗散系统中的信息动力学。特别地，提出了一种全光方案来研究具有高斯环境态的玻色子系统的信息置乱。通过改变环境的状态，我们发现，在耗散的存在下，系统模式的瞬态三方互信息可能会显示为负值，信号的信息置乱的出现。我们还发现，基于动态不可分性的非马尔可夫性在影响信息的动态性方面起着双重作用。
2022-03-13 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
Divisibility of quantum dynamical maps and collision models
动力学映射的整除性由参数空间中的轨迹可视化，并在碰撞模型的框架内进行分析。我们引入最终完全正（CP）整除过程，失去CP整除下无穷小扰动，并表征泡利动力半群表现出这样的属性。我们构造了环境粒子因式分解的碰撞模型，实现了CP可分映射生成元的可加性和可乘性。借助于相关环境，得到了动力学映射的混合。最终CP可分过程的混合被证明会导致一类新的永恒CP不可分演化。我们明确地发现碰撞模型导致弱和本质上非马尔可夫泡利动力学映射。
2017-08-16 quant-ph
General structure of quantum collisional models
我们指出最近引入的一类非马尔可夫主方程和量子碰撞模型的一般结构之间的连接。的基本建设依赖于三个基本成分：一个收集的时间依赖完全正的地图，一个完全积极的跟踪保持变换和等待时间分布表征更新过程。这种结构和Lindblad动态之间的关系是明确的表达的解Lindblad主方程在不同的随机轨迹的统计算子加权适当的概率在轨迹空间上的demixations。
2014-04-02 quant-ph
Stochastic versus periodic quantum collision models
大多数关于量子碰撞模型（CM）的文献通常考虑周期性的弱碰撞，其特征在于两个下一个碰撞之间的固定等待时间。一些作品还解决了CM随机等待时间和强碰撞（随机CM）。这篇简短的论文讨论了如何从这两种类型的模型所产生的开放动态可以正式相互映射。对于给定的随机CM，这可以通过构造相关联的周期CM来实现，使得前者的等待时间随机性变成后者的辅助初始状态的混合性，同时引入辅助的附加状态。通过这种映射，非马尔可夫行为所产生的约束数量的随机碰撞，可以链接到初始的辅助辅助相关的相关周期CM。
2022-08-08 quant-ph
Precision Enhancement in Transient Quantum Thermometry:Cold-Probe Bias and Its Removal
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究揭示了在马尔可夫动力学下暂态量子热计中的温度偏差，证明冷探针是实现超越稳态基准精度的必要且充分条件，并探讨了环境记忆对偏差的影响。
2026-04-25 quant-ph
