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
Coding closed and open quantum systems in MATLAB: applications in quantum optics and condensed matter
我们开发了一个在MATLAB中实现的数值模拟包，以解决复杂的多体量子系统。我们专注于广泛使用的例子，包括计算的磁化动力学的封闭和开放的伊辛模型，动态量子相变在腔QED阵列，马尔可夫动力学相互作用的两个能级系统，和非马尔可夫动力学的纯退相自旋玻色子模型。这些例子将是有用的本科生和研究生在MATLAB中或高背景，也为研究人员感兴趣的数值研究应用于量子光学和凝聚态系统。
2020-02-27 quant-ph
Coalescence of non-Markovian dissipation, quantum Zeno effect and non-Hermitian physics, in a simple realistic quantum system
对描述开放量子系统的有效哈密顿量进行对角化是追踪其例外点的常用方法。虽然，这样的方法是成功的跟踪在马尔可夫系统中的EP，它可能是有问题的，在非马尔可夫系统中，描述开放系统的有效哈密顿量的封闭表达式可能不存在。在这项工作中，我们提供了另一种方法来跟踪EP在开放量子系统，使用实验可测量的量，即量子比特的有效衰减率。所考虑的量子系统由两个不相同的相互作用量子比特组成，其中一个耦合到外部环境。我们开发了一个理论框架的时间相关的薛定谔运动方程，它提供了分析封闭形式的解的拉普拉斯变换的量子比特振幅的任意频谱密度的边界水库。量子比特的有效衰变率的峰值结构与环境间接相互作用，量子芝诺效应的发生之间的联系，被详细讨论，揭示了后者和异常点的存在之间的联系。我们的处理和结果还揭示了非马尔可夫动力学、量子芝诺效应和非厄米特物理之间错综复杂的相互作用
2022-06-28 quant-ph
Markovianization with approximate unitary designs
无记忆过程在自然界中无处不在，与开放系统理论的数学相反，开放系统理论认为非马尔可夫过程应该是规范。这种差异通常通过主观地使环境健忘来解决。在这里，我们证明，有物理非马尔可夫过程，高概率看起来高度马尔可夫的所有顺序的相关性，我们称之为马尔可夫化现象。形式上，我们表明，当一个量子过程的动力学给出了一个近似幺正设计，一个大的偏差约束的大小非马尔可夫记忆是隐含的。我们使用仅使用两个量子比特相互作用的近似酉电路设计的有效构造来验证我们的结果，显示看似简单的系统如何迅速变得健忘。相反，由于该过程是封闭的，因此应该可以检测潜在的非马尔可夫效应。然而，对于这些过程，观察非马尔可夫签名将需要高度纠缠的资源，因此是一项艰巨的任务。
2021-06-09 quant-ph
Quantum non-Markovian noise in randomized benchmarking of spin-boson models
本文研究多模玻色浴导致的量子非马尔可夫噪声对量子比特随机化基准测试的影响，发现衰减由指数变为近乎多项式，并提出数值方法支撑理论分析。
2025-02-20 quant-ph
Quantum non-Markovian piecewise dynamics from collision models
最近，在服从封闭演化方程的开放量子系统中引入了一大类量子非马尔可夫分段动力学[B. Vacchini，Phys. Rev. Lett. 117，230401（2016）]。这些动力学已经被定义为量子跳跃之间的等待时间分布，以及描述跳跃效果和系统在它们之间演化的量子映射。在这里，我们提出了一个具有记忆的量子碰撞模型，其在连续时间限制下的约化动力学再现了上述一类非马尔可夫分段动力学，从而提供了一个明确的微观实现。
2017-06-27 quant-ph
Non-Markovian coherent feedback control of quantum dot systems
提出了一种非马尔可夫相干反馈控制单量子点系统的方案。反馈回路经由量子点的自然源极和漏极浴之间的量子隧穿结闭合。导出了描述量子点动力学的精确反馈控制非马尔可夫朗之万方程。为了处理Langevin方程中的非线性记忆函数，我们分析了基于格林函数的根轨迹，从根轨迹可以看出，通过增加反馈耦合强度可以抑制量子点的退相干.通过一个单量子点系统的例子验证了非马尔可夫相干反馈抑制退相干的有效性。
2015-12-17 quant-ph
Non-Markovian entanglement dynamics in the presence of system-bath coherence
二能级系统的纠缠是通过与热浴接触而演化的，完整的处理必须包括系统和热浴不能完全分离的事实。因此，当实验制备纠缠态时，几乎从未完全包含在理论模型中的系统态和浴态的量子相干叠加总是存在的。我们显示了它们的重要性的时间演化的纠缠耦合到独立的浴两个量子比特。此外，我们的治疗能够处理缓慢和低温的热浴。
2010-04-09 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
Efficiently learning non-Markovian noise in many-body quantum simulators
Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；University of Washington（华盛顿大学）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；ETHZ-PSI Quantum Computing Hub, Paul Scherrer Institute（苏黎世联邦理工学院-保罗谢尔研究所量子计算中心）；Stanford University（斯坦福大学）
本文提出在多体量子模拟器中通过高斯假设高效学习非马尔可夫噪声的方法，利用产品态和单量子比特门实现低样本复杂度的噪声学习。
2025-11-20 quant-ph
Preserving quantum correlations and coherence with non-Markovianity
与根据薛定谔方程幺正演化的封闭量子系统相比，开放量子系统表现出丰富的现象学。开放量子系统的动力学通常分为马尔可夫和非马尔可夫，这取决于动力学是否可以在任何时间尺度上分解为有效的量子操作。由于马尔可夫演化比非马尔可夫动力学更容易模拟，因此可以合理地假设非马尔可夫性可以用于有用的量子技术应用。在这里，我们证明了非马尔可夫性在量子系统中保持相关性和相干性的有用性。为此，我们考虑一类广泛的量子比特演化，具有大时间从零分离的退相干矩阵。尽管任何这样的马尔可夫演化都会导致相关性的指数损失，但非马尔可夫性即使在极限$t \rightarrow \infty$中也有助于保持相关性。对于协变量子比特演化，我们还证明了非马尔可夫性可以用来保持量子相干性，这是量子精密测量的一个重要资源。我们明确地证明了这种效果的实验与线性光学，通过实施所需的演变，在任何时候都是非马尔可夫。
2021-06-25 quant-ph
Arbitrary length XX spin chains boundary-driven by non-Markovian environments
在这项工作中，我们提供了一个递归的方法计算的波函数的XX自旋链耦合在两端的非马尔可夫水库与任意的谱密度。该方法是基于适当处理的时间相关的薛定谔方程的运动在拉普拉斯空间，并导致封闭形式的解决方案的变换振幅，任意链长以及任意的初始条件下，在单激发子空间。结果的动态以及状态转移性能的系统的各种组合的参数。特别是，详细的定量比较洛伦兹和欧姆水库说明。
2021-11-18 quant-ph
Perturbative approach to Markovian open quantum systems
微扰论是研究封闭量子系统的一种常用的有力工具。在开放量子系统中，基于马尔可夫量子主方程的PT方法还没有得到很好的发展。对开放系统的研究主要依赖于刘维尔超算符或量子轨道的精确对角化。在这种方法中，系统大小受到当前计算能力的相当限制。类似于封闭系统的PT，我们开发了一种适用于开放量子系统的PT。该方法在解析理解开放系统以及系统性质的数值计算中是有用的，否则这将是不切实际的。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal simulation of Markovian quantum dynamics
虽然执行任意幺正操作以模拟封闭量子系统的动力学的条件是很好理解的，但是对于对应于开放量子系统的动力学的更一般的量子操作（也称为超算子）类别，情况并非如此。我们提出了一个生成马尔可夫量子动力学的框架，并研究了普遍性所需的资源。对于单个量子比特的情况，我们表明，一个单一的非幺正过程是必要的，并足以产生所有的单位马尔可夫量子动力学，而一组参数化的一个连续参数的过程是需要在一般情况下。我们也得到了在更高的维度单位的情况下的初步结果。
2001-06-18 quant-ph
Quantifying non-Markovianity: a quantum resource-theoretic approach
量子系统中非马尔可夫动力学的量化和表征对于开放量子系统理论和深入理解非马尔可夫噪声对量子技术的影响都是一项重要的工作。在这里，我们介绍了非马尔可夫性的鲁棒性，这是一种操作动机，无优化的措施，量化了最小量的马尔可夫噪声，可以与非马尔可夫进化混合，然后才成为马尔可夫。我们表明，这个数量是一个真正的非马尔可夫度量，因为它是忠实的，凸的，单调的组成下与马尔可夫渠道。提供了一个双重的操作解释这一措施，与鲁棒性措施量化的优势，在一个国家的歧视和通道歧视任务。此外，我们提供了一个封闭形式的分析表达式，这种措施，并表明，相当显着的鲁棒性措施是完全等于一半的Rivas-Huelga-Plenio（RHP）措施[物理。\textbf{105}，050403（2010）]。因此，我们提供了一个直接的操作意义的RHP措施，同时赋予鲁棒性措施的RHP措施的物理特征。
2019-05-27 quant-ph
Driven harmonic oscillator as a quantum simulator for open systems
我们从理论上证明了如何用受迫谐振子作为非马尔可夫阻尼谐振子的量子模拟器。在一般的框架下，结果表明，可以使用一个封闭的系统作为开放量子系统的模拟器。量子模拟器基于具有适当定制的电场脉冲的闭合谐振子的受控驱动器的集合。利用开放系统的谱密度信息对封闭振子的驱动进行平均，得到了阻尼谐振子的非马尔可夫动力学。我们认为单个被困离子作为一个特定的物理实现的模拟器，我们展示了如何模拟器的方法揭示了新的物理洞察到开放的系统动力学，例如特征量子力学非马尔可夫振荡行为的阻尼振荡器的能量，通常由非Lindblad型主方程，可以有一个简单的半经典解释。
2006-10-03 quant-ph
Dynamical invariants in non-Markovian quantum state diffusion equation
我们发现了由非马尔可夫量子态扩散（QSD）方程描述的开放量子系统的动力学不变量。与动力学不变量可以等同于系统密度算符的封闭系统形成鲜明对比，这些动力学不变量不再共享密度算符的运动方程。此外，由双正交基得到的不变量可以用来精确求解QSD方程和相应的非马尔可夫动力学，而不需要使用主方程或数值模拟.重要的是，我们表明，我们可以应用这些动态不变量的反向工程的哈密顿量，是能够驱动系统的目标状态，提供了一种新的方式来设计控制策略的开放量子系统。
2016-04-28 quant-ph
Work extraction via quantum nondemolition measurements of qubits in cavities: Non-Markovian effects
我们表明，频繁的nondestruction测量的量子系统沉浸在一个热浴允许提取工作在一个封闭的循环系统浴相互作用（相关）的能量，迄今未开发的工作资源。即使没有收集信息或浴槽处于零温度，只要循环在浴槽记忆时间内，它也允许工作。预测的工作资源可能是嵌入在具有长记忆时间的浴槽中的量子引擎的基础，例如耦合到两能级系统的高Q腔的电磁浴槽。
2013-08-16 quant-ph
Quantum information scrambling in non-Markovian open quantum systems
本文利用非马尔可夫量子态扩散（QSD）方程方法研究了两端自旋与两个独立的非马尔可夫浴相互作用的自旋链的动力学.具体讨论了开放量子系统中量子信息置乱的两个问题。第一个问题是，在封闭系统中，三方互信息（TMI）是否可以通过它的负值来适当地量化信息置乱，在开放量子系统中，它是否仍然适用于表示量子置乱。然而，我们发现在某些情况下，负的TMI并不是开放量子系统中信息置乱的合适量化因子，而负的三重对数负性（TLN）更合适。第二，迄今为止所报道的开放量子系统对信息置乱的影响几乎都集中在马尔可夫环境下，而非马尔可夫环境对信息置乱的影响还不清楚。我们的研究结果表明，环境的记忆效应将有利于量子信息置乱的产生。此外，它被发现，环境通常是有害的信息置乱在较长的时间，而在某些情况下，它将有助于信息置乱在较短的时间。
2022-05-09 quant-ph
Macroscopically deterministic, Markovian thermalization in finite quantum spin systems
非平衡态热力学的一个关键特征是粗糙可观测量的马尔可夫确定性弛豫，例如两个宏观物体之间的温度差，它几乎独立于初始状态的所有细节。我们证明了对于给定的磁化差，中等大小的自旋1/2系统的幺正动力学可以产生相同类型的弛豫动力学。这一观察可能有助于理解封闭量子系统中热力学的出现。
2014-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Qubit-Controlled Displacements in Markovian Environments
我们研究了量子比特与量子谐振子之间的一种特殊形式的相互作用哈密顿量，其封闭系统动力学导致量子比特控制的位移操作。我们展示了这种相互作用是如何在许多设置中实现的，包括纳米机械系统，离子阱，腔QED和电路QED，并在每种情况下，我们提供了相关参数的定量估计。系统的动力学研究通过主方程，包括典型的退相干机制所产生的量子比特和振荡器的耦合到热马尔可夫环境。我们将展示如何通过采用振荡器的相空间表示来求解主方程，并推导出许多特殊情况下的解析解和近似解。最后，通过研究量子比特-振子纠缠的动力学和具有负Wigner函数的振子态的制备，将我们的方法应用到一个相关的例子中。
2012-09-15 quant-ph
Class of exact memory-kernel master equations
一种公知的情况是，当开放量子系统$S$相干耦合到与马尔可夫浴接触的辅助系统$M$时，出现开放量子系统的非马尔可夫动力学。在这种情况下，虽然$S$ - $M$的联合动力学是马尔可夫的，并且服从标准的（二分的）Lindblad型主方程（ME），但对于$S$的约化动力学，这通常不是真的。此外，有几个例子（\eg耗散Jaynes-Cummings模型），其中一个{ \it关闭} ME为$S$的状态{ \it}甚至不能工作。在这里，我们发现了一类二分Lindblad型ME，使得$S$的约化ME可以精确地导出，并且对于$S$ - $M$的任何初始乘积状态都是封闭形式。我们提供了详细的微观推导我们的结果在两个碰撞模型之间的映射
2016-05-24 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
Probing Qubit Noise with a Channel-Resolved Post-Markovian Master Equation
University of Southern California（南加州大学）；Quantum Elements, Inc.（量子元素公司）
开发通道分辨后马尔可夫主方程模型，通过IBM量子处理器上的空闲演化层析成像识别非马尔可夫性特征，并推导出含局部耗散的 spectator-ZZ 模型，重建横向记忆核。
2026-06-26 physics.comp-ph quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics from probability amplitudes perspective
研究了热力学极限自旋为1/2的链中的单自旋和双自旋开放量子系统。系统的动力学由XX海森堡相互作用和链中最近三个自旋之间的三自旋相互作用（TSI）产生。考虑了三自旋相互作用的两种哈密顿量。利用费米子化技术和计算迹距，计算了非马尔可夫性随TSI的变化，并比较了两种不同开放量子系统的结果。此外，还研究了概率幅的时间行为。结果表明，如果在一定时间后，除了其中一个外，所有的概率幅几乎为零，则开放量子系统的动力学将是马尔可夫的。在非马尔可夫动力学中，不止一个概率幅随时间波动，并且永远不会达到零值。
2020-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet time-convolutionless master equation for non-Markovian driven quantum systems
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所，米兰分部）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
研究由外部时间周期力驱动的开放量子系统动力学，结合弗洛凯理论与无时间卷积投影算子技术推导出主方程，以驱动自旋 - 玻色子系统为例证明其能描述强非马尔可夫效应，揭示了记忆效应中基于迹距离的非马尔可夫性度量峰值与准能量交叉的关系。
2026-07-28 quant-ph
Single snapshot non-Markovianity of Pauli channels
IBM Quantum, IBM T. J. Watson Research Center（IBM量子，IBM T.J.沃森研究中心）；CMC Microsystems（CMC微系统公司）；IBM Quantum, IBM Almaden Research Center（IBM量子，IBM阿尔马登研究中心）
研究单快照下多量子位保罗i通道的非马尔可夫性，发现生成器结构与标准保罗i-林布兰德模型相同，但速率可能为负或复数，随机保罗i通道几乎总是非马尔可夫，且物理噪声模型下负速率普遍存在。
2026-03-19 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
Emergent Non-Markovian Nonlinear Qubit From Collective Spin Interactions
University of Georgia（佐治亚大学）；Center for Simulational Physics, University of Georgia（佐治亚大学模拟物理中心）
该研究以Kitagawa-Ueda单轴扭曲模型为对象，通过双重极限推导有限N修正，揭示封闭多体系统可产生涌现非马尔可夫退相位，为量子计算硬件的非马尔可夫噪声提供微观实现。
2026-08-11 quant-ph
Exploring the topology induced by non-Markovian Liouvillian exceptional points
Fuzhou University（福州大学）；Longyan University（龙岩学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究非马尔可夫性储层中qubit的拓扑特性，通过非马尔可夫性例外点产生两种不同的winding numbers。
2025-12-06 quant-ph
Efficient superdense coding in the presence of non-Markovian noise
许多量子信息任务依赖于纠缠，纠缠被用作一种资源，例如，以实现高效和安全的通信。通常，伴随着纠缠损失的噪声会降低量子协议的效率。我们开发和实验证明了一个超密集编码方案与噪声，在爱丽丝的编码状态纠缠的减少不会降低信息传输的效率。在同时发生$0.163\pm0.007$编码时，经典双光子偏振态几乎完全退相，我们得到了接近于3态（4态）编码的$1.52\pm 0.02$（$1.89\pm 0.05$）的互信息值。这种高效率既依赖于非马尔可夫特征，鲍勃利用他的贝尔状态测量之前，非常高的可见性（$99.6\%\pm0.1\%$）的洪-欧-曼德尔干涉的实验设置。我们对互信息测量的原理证明结果为利用非马尔可夫性来提高量子信息处理任务的效率和安全性铺平了道路。
2016-04-28 quant-ph
Multiple-scale integro-differential perturbation method for generic non-Markovian environments
当系统与一个无限大的库相互作用时，非马尔可夫性可以显著地加快量子动力学，其中耦合谱需要微调。在许多动力学方案中，特别是连续时间量子行走，潜在的好处是显而易见的。然而，存在的困难，在生产封闭形式的解决方案与可控的精度对内存内核的复杂性。在这里，我们介绍了一种新的多尺度扰动方法，适用于一般研究动力系统中的记忆效应的积分微分方程。我们提出了一个开放系统模型，其中一个连续时间的量子行走是封闭在一个非马尔可夫水库，这自然对应于一个纠错算法方案。通过应用多尺度方法，我们展示了如何出现不同的时间尺度的系统动力学过渡到非马尔可夫制度。我们发现，最多两个长期模式和两个短期模式存在于规则的网络，其内在的对称性的限制。除了我们的微扰方法对一般形式的水库的有效近似外，还证实了非马尔可夫性辅助的量子行走的加速，揭示了水库工程在设计时间敏感量子算法方面的优势。
2022-02-04 quant-ph
A test of "fluctuation theorem" in non-Markovian open quantum systems
利用量子主方程的方法研究了具有非马尔可夫热浴的开放量子系统的涨落定理，并考察了涨落定理中出现的物理量.马尔可夫量子主方程的方法的波动定理是由Esposito和Mukamel [物理评论E { \bf 73}，046129（2006）]。我们表明，他们的讨论可以正式推广到一个非马尔可夫热浴的情况下，当局部系统线性连接到高斯热浴与德鲁德形式的频谱分布。通过对非马尔可夫体系自旋玻色子模型的数值模拟，我们发现除了强非平衡瞬态情形外，“细致平衡“条件都能很好地满足，因此我们对“熵产生”定义的推广几乎总是合理的.因此，我们对涨落定理的推广在更广的范围内是有意义的。
2011-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Trade-off between coherence and heat in a non-Markovian dephasing dynamics
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）
研究非马尔可夫去相位动力学中相干性与热量的关系，通过两点测量方法发现热量与相干性在时间上相互交织，相干性衰减时热量增加，复原时热量减少。
2026-03-28 quant-ph
Conformal symmetry in quasi-free Markovian open quantum systems
本研究提出一种可明晰描述开放马尔可夫系统中共形对称性的框架，指出其与封闭系统的核心差异在于共形代数和局域场代数均在超算符空间实现，并通过二次哈密顿量、线性跃迁算符的系统示例结合第三次量子化形式验证，有望推广至相互作用系统。
2023-08-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental on-demand recovery of entanglement by local operations within non-Markovian dynamics
在许多应用中，纠缠必须通过有噪声的通信信道来传播，而通信信道的噪声会降低纠缠的质量。局域操作和经典通信（LOCC）不能产生纠缠，这意味着一旦纠缠被传播，就不可能通过LOCC重新产生纠缠。然而，在存在非马尔可夫动力学的情况下，通过纯粹的本地控制恢复纠缠并不被禁止，在这里，我们在两个全光学实验中证明了这种纠缠恢复甚至可以按需实现。首先，我们实现了一个开环控制方案的基础上，一个纯粹的本地操作，而不获取任何信息的环境，然后，我们使用一个闭环方案，其中的环境进行测量，结果控制系统的本地操作。恢复的纠缠是由局域控制恢复的“隐藏”量子关联的表现。这两种方案都依赖于局域控制，提高了分布式量子网络中纠缠共享的效率。
2014-10-14 quant-ph
Non-Markovian quantum input-output networks
量子输入-输出响应分析是一种用于复杂量子网络动力学建模的有用方法，例如通过级联连接进行通信或量子控制的方法。非马尔可夫效应尚未在这样的网络中进行研究。在这里，我们将在光学系统中开发的马尔可夫输入输出网络形式主义扩展到可以使用的非马尔可夫级联网络，例如，分析介观量子网络的输入输出响应。我们使用这种形式主义来探索超导量子比特网络的行为，在那里我们研究有限腔带宽的影响。我们还讨论了它的应用程序的开环和闭环控制网络，并显示这些网络如何创建有效的哈密顿控制系统。
2012-08-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymptotic Behavior of Random Time-Inhomogeneous Markovian Quantum Dynamics
研究平稳随机环境中非齐次马尔可夫量子动力学的渐近行为，证明在温和假设下收敛到满秩态族，并给出指数速率及高概率估计，适用于随机林德布拉德和碰撞模型。
2025-09-10 math-ph math.MP math.PR
Non-Markovian Quantum Control via Model Maximum Likelihood Estimation and Reinforcement Learning
针对量子系统闭环控制中的模型偏差问题，提出将非马尔可夫环境纳入低维有效储库，结合强化学习与模型学习，以更高效地学习动力学并设计控制策略，从而抵消退相干。
2024-02-07 quant-ph
Environment-mediated entropic uncertainty in charging quantum batteries
研究了在公共耗散环境下开放量子电池充电过程中马尔可夫和非马尔可夫系统的熵不确定性动力学。在非马尔可夫状态下，电池几乎完全有效地充电，并且强非马尔可夫特性有利于提高充电功率。此外，研究结果还表明，蓄电池储能与蓄电池-充电器耦合和蓄电池-充电器耦合密切相关，即蓄电池-充电器耦合越强，蓄电池储能越好。特别是，纠缠需要获得最大的存储能量，并伴随着最小的熵约束。有趣的是，人们发现，熵约束的紧密性可以被认为是在不同的充电过程中的能量转移的一个很好的指标，和完整的能量转移总是对应于最紧密的熵约束。我们的研究结果提供了深入了解QB在实际充电过程中的最佳充电效率。
2022-10-24 quant-ph
HEOM-in-Calibration-Loop: Exposing Non-Markovian Bath Signatures That Markovian Calibration Elides in Superconducting-Qubit Tune-Up
Institute of High Performance Computing (IHPC) Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（高等研究院（IHPC） 科学技术研究局（A*STAR））
本文提出一种结合HEOM求解器的闭环超导量子比特校准方法，通过对比不同算法发现非马尔可夫浴特征，改进校准报告的可解释性。
2026-04-23 quant-ph
Non-Markovian master equations from piecewise dynamics
构造了一类开放量子系统的完全正的保迹非马尔可夫动力学映射。这些映射产生于分段动力学，其特征在于由跳跃中断的连续时间演化，在时间上随机分布并由量子信道描述。开放系统的状态服从一个封闭的演化方程，给出了一个主方程与记忆核和非齐次项。通过研究两个不同初始系统状态随时间变化的可区分性行为，明确评估了所获得动力学的非马尔可夫性。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Almost all quantum states have non-classical correlations
量子不和谐量化了量子系统中的非经典关联，包括那些没有被纠缠捕获的关联。因此，只有零不和谐的状态才表现出严格的经典相关性。我们证明，这些国家是可以忽略不计的，在整个希尔伯特空间：通常一个国家挑选出来的随机正不和谐，并给予一个国家与零不和谐，一个通用的任意小的扰动驱动它的正不和谐的状态。这些结果适用于任何希尔伯特空间维，并对量子计算和开放系统理论的基础有直接的影响。此外，我们还提供了一个简单的零量子不和谐的必要判据。最后，我们表明，几乎所有的积极不和谐的国家，任意马尔可夫演化不能导致突然，永久消失的不和谐。
2010-03-22 quant-ph
Density matrices in quantum field theory: Non-Markovianity, path integrals and master equations
本文基于热场动力学与Schwinger-Keldysh形式，推导封闭和开放标量量子场论中密度矩阵元的路径积分表达式，证明封闭系统动力学映射可分而开放系统不可分，并由此得到不含人为时间积分的量子主方程。
2025-03-11 hep-ph hep-th quant-ph
Excitation energy transfer efficiency: equivalence of transient and stationary setting and the absence of non-Markovian effects
我们分析了瞬态和稳态条件下光合复合体中激发能传递的效率。在瞬态设置的吸收过程被建模为一个单独的事件，导致随后的松弛动力学。在稳态条件下，吸收是一个连续的稳态过程，导致非平衡稳态。我们表明，就效率而言，这两种设置可以被认为是相同的，因为它们导致几乎相同的效率。我们还表明，非马尔可夫性对所产生的效率没有影响，即，相应的马尔可夫动力学导致相同的效率。而且，如果将动力学映射到适当的经典速率方程上，可以得到与量子情形相同的效率。
2013-04-11 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum measurements in continuous time, non Markovian evolutions and feedback
在这篇文章中，我们重新考虑了一个版本的量子轨道理论的基础上随机薛定谔方程的随机系数，这是在90年代的数学介绍，我们发展它，以描述非马尔可夫演化的量子系统连续测量和控制感谢基于测量的反馈。实际上，反馈回路的真实描述必须包括延迟，因此需要非马尔可夫理论。该理论允许把非马尔可夫演化和测量在连续时间与现代公理化的量子力学的制定协议。为了说明这种理论的可能性，我们将其应用到一个由激光激发的二能级原子。我们还通过激励激光引入闭环控制，目的是增强发射光的“压缩”或其他典型的量子特性。注意，这里我们改变了关于控制理论的通常应用的观点。在我们的模型中，“系统”是二能级原子，但我们不想控制它的状态，使原子达到最终的目标状态。我们的目标是控制“曼德尔$Q$参数”和发射光的光谱;特别是光谱不是一个单一的时间属性，但涉及到一个很长的时间间隔（观察输出的自相关函数的傅立叶变换是必要的）。
2012-04-04 quant-ph
Solvable Markovian dynamics of lattice quantum spin models
我们利用封闭的关联函数的方法研究了耦合到单个或多个马尔可夫耗散库的晶格量子自旋模型的实时动力学。这种方法使我们能够精确地求解任意维的量子自旋模型，并以两个驱动耗散系统为例进行了说明。我们研究了它们各自的非平衡稳态以及在前所未有的系统规模上的全实时演化。特征时间尺度的解析推导，这使我们能够理解的非平凡的有限尺寸标度的耗散间隙。通过数值求解两点关联函数的全实时演化，确定了相应的标度指数。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Full-Wave Green's-Function Modeling of Collective Single-Photon Emission in Non-Markovian Open-System QED with Finite-Bandwidth Compensation of Dispersive Interactions
Pohang University of Science and Technology（韩国科学技术院）；Purdue University（普渡大学）
提出全波格林函数框架，通过有限带宽补偿方案修正色散相互作用，实现非马尔可夫开放系统中多量子发射体集体单光子发射的精确建模。
2026-07-01 physics.comp-ph quant-ph
Noninvasive Quantum Measurement of Arbitrary Operator Order by Engineered Non-Markovian Detectors
固态量子技术的发展需要理解相互作用的非孤立量子系统中的量子测量。一般来说，探测器与量子系统的永久耦合会导致记忆效应，在解释测量结果时必须考虑到这一点。我们分析了一个通用的设置耦合到量子系统的两个检测器，并推导出一个紧凑的公式，在弱测量极限之间的瞬时（教科书类型）和几乎连续的检测器动态相关的测量插值。我们称之为系统介导的探测器-探测器相互作用的量子记忆效应对于同时观测非对易可观测量至关重要。最后，我们提出了一个介观双点检测器设置，其中的记忆效应是可调的，可以用来探索过渡到非马尔可夫量子测量实验。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical quantum phase transitions and non-Markovian dynamics
在封闭的量子系统中，当一个系统在其基态准备经历一个突然的淬火时，所产生的Loschitron回波可以表现出零，类似于经典平衡相变理论中的Fisher零。这些零点导致相应速率函数的非分析行为，称为\textit{dynamical quantum phase transitions}（DQPT）。在这项工作中，我们调查的背景下，开放量子系统耦合到马尔可夫和非马尔可夫退相浴通过一个保守量的DQPT。通过研究横场伊辛环的非平衡动力学，证实了一般框架。我们展示了DQPT签名的鲁棒性，这两个工程退相浴的作用下，独立于他们如何强烈耦合到量子系统。我们的理论提供了深入了解非马尔可夫环境对DQPT的影响。
2019-03-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
On the non-Markovian quantum control dynamics
Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec（巴黎萨克雷大学）；Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S)（信号与系统实验室）；Department of Applied Mathematics, the Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学应用数学系）；Institute of Mathematics and Physics, Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学数学物理研究所）
本文研究非马尔可夫量子动力学的开环控制与闭环测量反馈控制，通过腔量子电动力学系统示例，探讨非马尔可夫特性对量子态演化的影响及测量反馈对高维量子态动态的调控。
2026-04-13 physics.atom-ph quant-ph
Physical Reduced Stochastic Equations for Continuously Monitored Non-Markovian Quantum Systems with a Markovian Embedding
本文针对具有马尔可夫嵌入的连续监测非马尔可夫量子系统，通过精确消除耦合随机微分方程中的非对角块，推导出仅含对角块的闭合约化随机方程，从而得到主系统约化条件态的随机Nakajima-Zwanzig型描述。
2025-07-06 cs.SY eess.SY math-ph
Markovian Embeddings of Non-Markovian Quantum Systems: Coupled Stochastic and Quantum Master Equations for Non-Markovian Quantum Systems
本研究针对马尔可夫近似不适用的非马尔可夫量子系统，提出将其嵌入含复合浴的更大马尔可夫系统的方法，推导了耦合随机与量子主方程，可为非马尔可夫量子系统的控制与数值模拟提供支撑。
2024-02-01 cs.SY eess.SY quant-ph
Bosonic representation of a Lipkin-Meshkov-Glick model with Markovian dissipation
我们研究了具有马尔可夫耗散的Lipkin-Meshkov-Glick模型的动力学，重点研究了后期动力学和接近热平衡的方法。利用相应Lindblad主方程的矢量化玻色子表示，在弱耗散极限下利用简并微扰理论解析地得到Liouvillian超算子的本征值和本征向量，进而得到密度算子和观测量随时间演化的封闭解析表达式.我们的方法是有效的大型系统，但考虑到领先的顺序有限尺寸修正的无限系统的结果。作为一个应用程序，我们表明，耗散Lipkin-Meshkov-Glick模型平衡通过通过一个连续的热状态与阻尼振荡叠加，直到最后达到一个平衡态的温度，一般不同于浴温度。我们讨论我们的分析技术的局限性，通过比较精确的数值结果。
2020-10-06 cond-mat.other quant-ph
