Time-Convolutionless Master Equation Applied to Adiabatic Elimination
本文利用时间无卷积主方程框架重新表述绝热消除方法，证明其与几何方法等价，并通过典型示例展示实用计算流程，从而桥接两种方法并拓展其适用范围。
2025-05-09 quant-ph
Recursive perturbation approach to time-convolutionless master equations: Explicit construction of generalized Lindblad generators for arbitrary open systems
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, 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）；Universität Siegen（锡根大学）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）
本文发展了一种递归微扰展开方法，将开放量子系统的时间卷积无（TCL）生成元表示为广义Lindblad形式，并在任意阶保持Lindblad-like结构，同时满足最小耗散条件，显式计算至四阶以验证其对非马尔可夫动力学和强耦合效应的有效性。
2026-06-19 quant-ph
Diagrammatic representation and nonperturbative approximation of exact time-convolutionless master equation
本文针对开放量子系统的非马尔可夫动力学，提出了精确时间无卷积主方程的图示表示方法，并引入一种将生成元近似为嵌套时间序指数函数的非微扰近似方法。
2023-10-18 math-ph math.MP physics.chem-ph
Nakajima-Zwanzig versus time-convolutionless master equation for the non-Markovian dynamics of a two-level system
我们考虑了耦合到玻色子库的二能级系统的精确约化动力学，进一步得到了精确的无时间卷积和Nakajima-Zwanzig非马尔可夫运动方程。所考虑的系统包括阻尼和无阻尼Jaynes-Cummings模型。利用量子映射的矩阵表达式以及时间演化映射与无时间卷积生成器和Nakajima-Zwanzig记忆核之间的简单关系，得到了该结果.这种非微扰处理表明，出现在精确的时间卷积主方程中的Lindblad形式的每个算子贡献乘以不同的时间依赖函数。类似地，在Nakajima-Zwanzig主方程中，每个这样的贡献都与不同的内存内核进行卷积。看来，取决于环境的状态，两组运动方程的算子结构可以表现出重要的差异。
2010-05-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Time deformations of master equations
无卷积主方程和卷积主方程是开放量子系统动力学的两种最常用的物理描述。我们对这些方程进行时间变形：时间尺度的局部膨胀和收缩。我们证明了无卷积方程在任何时间变形下都是合法的（导致完全正的动力学映射）当且仅当原始动力学是完全正可分的。同样，对于一类特定的卷积主方程，我们表明，均匀的时间膨胀保持积极的变形地图，如果原始地图是积极的整除。这些结果允许见证不同类型的非马尔可夫行为：变形的无卷积主方程不存在完全正性清楚地表明原始动力学至少是弱非马尔可夫的;一类时间扩张的卷积主方程不存在正性是本质上非马尔可夫原始动力学的见证。
2019-03-21 quant-ph
Expansion of time-convolutionless non-Markovian quantum master equations: A case study using the Fano-Anderson model
Institute of Physics, University of Freiburg（弗赖堡大学物理研究所）；EUCOR Centre for Quantum Science and Quantum Computing, University of Freiburg（弗赖堡大学EUCOR量子科学与量子计算中心）
本文通过Fano-Anderson模型探讨了时间无关投影算子技术的性能，分析了主方程展开在暂态和稳态行为中的表现，并讨论了TCL方法在开放量子系统中的优劣。
2026-04-23 quant-ph
Sixth-order time-convolutionless master equation and beyond: Late-time resummations, two types of divergences, and the limits of validity
Duke University（杜克大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；Northwestern University（西北大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文针对时间卷积主方程在代数衰减环境下的晚期发散问题，提出基于阿达马技巧的重求和法，确立最大展开阶数并定义精度极限，在自旋-玻色子模型中揭示温度无关的久期膨胀与有限失效时间。
2026-09-11 quant-ph
Exact non-Markovian master equation for a driven damped two-level system
受驱动二能级系统是描述许多量子对象，特别是量子信息处理的有效模型。然而，这种系统的精确主方程几乎没有探索。利用Feynman-Vernon影响泛函理论，导出了受驱动二能级系统的精确非马尔可夫主方程，并指出了该系统在微扰处理中所丢失的特征。微扰处理导致的时间卷积（TCL）和Nakajima-Zwanzig（NZ）主方程。为此，我们推导了系统的无时间卷积（TCL）和Nakajima-Zwanzig（NZ）主方程，并比较了三个主方程给出的动力学。我们发现TCL和NZ主方程的有效性条件。基于精确的非马尔可夫主方程，我们分析了无时间卷积主方程中久期近似的有效性，讨论了非久期项对量子动力学的主要修正，发现对驱动系统动力学的显著影响.
2014-06-28 quant-ph
Open quantum systems beyond Fermi's golden rule: Diagrammatic expansion of the steady-state time-convolutionless master equation
稳态观测量，如占据数和电流，是开放量子系统中至关重要的实验特征。无时间卷积（TCL）主方程，这是精确的和时间本地的，是一个理想的候选人的微扰计算这样的可观测量。我们开发了一个图形的方法来评估稳态TCL发电机的基础上运营商，而不是超运营商。我们得到的稳态占领数，我们的配方扩展到电流的计算，并提供了一个简单的物理解释的图表。我们进一步基准我们的方法上一个单一的非相互作用的水平耦合到费米水库，在那里我们恢复到下一个领先的顺序的确切扩展。在我们的配方中出现的图表数量少，使得扩展到更高的订单。这些性质的结合使得稳态无时间卷积主方程成为计算开放量子系统稳态性质的有效工具。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reconstruction of time-dependent coefficients: a check of approximation schemes for non-Markovian convolutionless dissipative generators
我们提出了一个程序，通过有限数量的实验测量，完全重建的无卷积非马尔可夫耗散发电机的时间相关系数。通过将基于层析成像的方法与适当的数据采样相结合，我们的建议允许将控制量子系统耗散演化的时间相关系数与实验可获得的量相关联。该方案不仅提供了一种方法来检索有关潜在的未知耗散系数的全部信息，但也最有价值的是，可以作为一个可靠的一致性测试的近似所涉及的理论推导一个给定的非马尔可夫无卷积主方程。
2010-12-20 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a qubit coupled to an Ising spin bath
研究了耦合到自旋浴的单量子比特系统的解析可解伊辛模型。本研究的目的是分析和阐明马尔可夫和非马尔可夫主方程描述系统量子比特的动力学的性能，与精确解相比。我们发现，无时间卷积主方程表现特别好，直到四阶的系统浴耦合常数，相比Nakajima-Zwanzig主方程。马尔可夫方法的票价差，由于无限浴相关时间在这个模型中。最近提出的后马尔可夫主方程执行时间卷积主方程的适当选择的内存内核，并优于所有的近似方法在这里考虑在很长一段时间。我们的研究结果揭示了主方程的适用性，以减少系统动力学的描述中存在的自旋浴。
2007-07-13 quant-ph
Invalidation of the Bloch-Redfield Equation in Sub-Ohmic Regime via a Practical Time-Convolutionless Fourth-Order Master Equation
本文优化四阶时间无卷积主方程以描述开放量子系统的长时动力学，揭示亚 Ohmic 环境中的红外发散导致 Bloch-Redfield 方程失效，并证明四阶方法在二阶浴耦合精度下可靠。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Non-Markovian master equation for a damped driven two-state system
我们提出了一个详细的微观推导的非马尔可夫主方程的驱动两态系统与一般结构水库。在两态量子系统与环境弱耦合的极限下，利用无时间卷积投影算符技术导出了主方程。我们简要地讨论了马尔可夫近似和长期近似及其有效性。
2009-11-24 quant-ph
Fast Evaluation of the Sixth-Order Time-Convolutionless (TCL6) Master-Equation Generator
School of Physics, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院物理学院）
本文提出一种精确约化算法，将TCL6生成器的计算复杂度从O(N_t^3)降至O(N_t log^2 N_t)，并推广至任意TCL阶，实现非马尔可夫开放量子系统的高效长时间模拟。
2026-10-22 physics.comp-ph quant-ph
Non-Markovian dynamics in pulsed and continuous wave atom lasers
研究了基于双光子喇曼跃迁的连续输出耦合原子激光器的动力学特性。利用无时间卷积投影算符技术，导出了脉冲和连续波原子激光器的量子主方程。在脉冲原子激光器的情况下，无时间卷积投影算子技术的功率通过与精确解的比较被证明。结果表明，在一个中间耦合制度的Born-Markov近似失败，该算法的结果同意的精确解。为了研究连续波原子激光器的动力学，模型中考虑了泵浦机制。而泵机制内的Born-Markov近似处理，输出耦合导致非马尔可夫效应。无时间卷积投影算子技术得到的主方程的解在玻色-爱因斯坦凝聚体的占据数中表现出强烈的振荡。这些振荡可以追溯到量子干涉，这是由于非马尔可夫动力学和作为大质量粒子的色散关系的结果，在时间上缓慢衰减。
1999-06-29 quant-ph
Non-Markovian Quantum Trajectories Versus Master Equations: Finite Temperature Heat Bath
研究了有限温度下非马尔可夫随机薛定谔方程与相应的非马尔可夫主方程之间的相互关系。我们表明，一般的有限温度非马尔可夫轨迹可以用来推导相应的非马尔可夫主方程。一个简单但重要的可解例子是众所周知的阻尼谐振子模型，其中谐振子耦合到旋转波近似中的有限温度库。通过对量子轨道进行平均，得到了阻尼谐振子的精确无卷积主方程，而无需对耦合强度或时间尺度作任何假设。用这种方法导出的主方程自动地保持了正性、厄米性和统一性。
2004-03-31 quant-ph
Exact master equations for the non-Markovian decay of a qubit
构造了描述两态系统衰减为结构化水库的精确主方程。采用模型的精确解，我们确定的内存内核的Nakajima-Zwanzig主方程和相应的时间卷积主方程的生成器的解析表达式。这种方法允许详细的调查和比较相应的摄动展开的收敛行为。此外，我们发现，广泛使用的唯象主方程的记忆核的结构可能是不兼容的底层微观模型的非微扰处理。我们讨论了我们的结果的微观分析和开放系统的非马尔可夫量子动力学的唯象建模的几个物理意义。
2010-02-10 quant-ph
A tomographic approach to non-Markovian master equations
我们提出了一个基于辛层析重建的无卷积非马尔可夫高斯噪声演化的未知参数的过程。每当时间相关的主方程系数作为一些未知的时间无关的参数的函数给出，我们表明，这些参数可以通过有限数量的断层图像重建。两种不同的重建方法，积分和微分，并施加到一个基准模型的谐振子耦合到玻色子浴。对于这个模型的数量的断层图像需要检索的未知参数显式计算。
2010-11-14 quant-ph
Stochastic Wave-Function Unravelling of the Generalized Lindblad Master Equation
最近，一个广义主方程被导出，将Lindblad理论扩展到高度非马尔可夫量子过程（H. P.Breuer，Phys.Rev.A \textbf{75}，022103（2007））。我们执行一个随机解开这个主方程考虑$n$随机状态向量，满足相应的随机微分方程的分段确定性过程。作为一个应用，我们考虑了一个随机耦合到由两个有限能级的能带组成的环境中的两态系统。我们的数值结果进行了比较，从时间卷积（TCL）投影算子方法使用相关的投影超算子和该系统的薛定谔方程的精确解。
2009-03-31 quant-ph
Non-Markovian dissipative dynamics of two coupled qubits in independent reservoirs: a comparison between exact solutions and master equation approaches
研究了两个相互作用的量子比特耦合到两个独立玻色子浴中的约化动力学。单激励动力学推导和比较的基础上适当的非马尔可夫主方程的分辨率。利用Nakajima-Zwanzig和无时间卷积投影算子技术描述了双量子比特系统的非马尔可夫动力学特征。这种近似方法的有效性和它们的有效性范围对应于不同的选择描述系统的参数带来光。
2009-07-27 quant-ph
Kraus representation for maps and master equation in spin star model with layered environment
量子操作通常定义为量子态上的完全正的（CP）、保迹（TP）映射，可以用算符和或Kraus表示来表示。在本文中，我们计算了分层环境中单比特开放系统的精确可解动力学的算符和表示和主方程。另一方面，我们得到了精确的Nakajima-Zwanzig（NZ）和无时间卷积（TCL）主方程。最后，我们研究了一个简单的例子来考虑CP映射和初始量子关联之间的关系，并证明了初始量子关联的消失对于CP映射是不必要的。
2013-04-22 quant-ph
The Accuracy of Perturbative Master Equations
我们考虑开放量子系统，其动力学由主方程描述，在系统-环境相互作用中具有微扰展开。我们发现，与直觉相反，全时的解决方案的顺序-2n精度需要一个顺序-（2n+2）主方程。我们给出了两个例子，这种不准确的解决方案的顺序-2n主方程：顺序-2n不准确的稳定状态的系统和顺序-2n的积极性违反，我们展示了这些如何出现在一个具体的例子，精确的解决方案是可用的。这一结果具有广泛的影响耦合（或摩擦）敏感的结果来自二阶卷积，Nakajima-Zwanzig，Redfield和Born-Markov主方程的有效性。
2011-01-21 quant-ph
Application of a time-convolutionless stochastic Schrödinger equation to energy transport and thermal relaxation
基于有效波函数的量子随机方法形成了一个框架，用于研究耦合到浴槽的量子力学系统的一般非马尔可夫动力学。它们承诺在计算上优于主方程方法，主方程方法对于大维度的希尔伯特空间在数值上是昂贵的。在这里，我们数值研究一个已知的随机薛定谔方程，这是当地的时间给描述的热弛豫和能量传输的适用性。这个随机薛定谔方程可以用一个中等的数值代价来求解，实际上可以与马尔可夫系统的数值代价相媲美，并且再现了根据一般非马尔可夫主方程演化的系统的动力学。在验证了它正确地描述了热弛豫后，我们首次将它应用于自旋链中的能量输运。我们还讨论了一个便携式的算法产生的有色噪声与数值解的非马尔可夫动力学。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech quant-ph
Initial correlation in a system of a spin coupled to a spin bath through an intermediate spin
强系统浴关联是许多凝聚态系统和某些量子光学系统的典型初始条件。在这里，通过一个中间自旋与纺丝浴相互作用的自旋动力学进行了研究。考虑了自旋和中间自旋之间的初始相关性。找到了自旋演化算符的精确解析表达式，并将相关投影超算符技术应用于该模型，导出了二阶无时间卷积主方程。结果表明，无时间卷积的二阶主方程再现了1/γ量级时标的精确动力学，其中γ是中心自旋与中间自旋的耦合.研究发现，在约化系统的动力学过程中，初始体系-浴槽关联具有很强的依赖性，这种依赖性是不可忽略的。
2014-01-29 quant-ph
Stochastic wave function method for non-Markovian quantum master equations
将随机波函数方法推广到非Lindblad形式的量子主方程。建议的随机解开是基于一个双希尔伯特空间中的简化系统的描述，它示出，这种方法是能够模拟量子主方程的负跃迁率。非马尔可夫效应的减少系统动力学可以在这种方法内处理采用时间卷积投影算子技术。这种分析在耦合强度上产生了系统的扰动扩展。讨论了阻尼Jaynes-Cummings模型和二能级系统自发衰减到光子带隙等几个例子。功率以及该方法的局限性进行了论证。
1999-06-07 quant-ph
Influence of electron-acoustic phonon scattering on intensity power broadening in a coherently driven quantum-dot cavity system
提出了一种研究半导体量子点与声学声子池和高$Q$微腔相互作用的量子光学方法。功率展宽的研究使用时间卷积主方程的极化子框架，它允许一个非微扰处理的相互作用的量子点与声子水库。我们计算了完整的非洛伦兹光致发光（PL）线型，并数值提取了量子点激子和腔模的强度线宽作为泵浦速率和温度的函数。对于增加场强，多声子和多光子效应被发现是重要的，即使声子浴温度低至4 K。我们发现，量子点与声子库的相互作用在功率加宽的PL线形中引入了显著的特征，使得人们能够观察到电子-声子散射的清晰特征。从腔泵浦和激子泵浦的PL线型被发现是明显不同的，主要是因为后者是通过激子-声子库激发。为了帮助解释的功率加宽的线型声子散射的基本物理，一个有效的声子Lindblad主方程来自全时间卷积主方程的介绍，我们确定和计算不同的Lindblad散射贡献的电子-声子相互作用，包括如激发诱导的退相，非相干激子激发和激子腔馈电的影响。我们的有效声子主方程再现的全强度PL和声子耦合效应非常好，这表明它的一般Lindblad形式可能会发现广泛的应用在半导体腔QED。
2011-11-05 quant-ph
A quantum jump description for the non-Markovian dynamics of the spin-boson model
在弱耦合极限下导出了自旋玻色子模型的无时间卷积主方程。在主方程中的暂时负衰减率表明在动力学中的短时间记忆效应，这是明确揭示的动力学研究时，使用非马尔可夫跳跃描述。该方法提供了新的见解的记忆效应影响的自旋动力学和演示，如何自旋玻色子模型的不同渠道的合作行动复杂的检测记忆效应的动态。
2009-09-30 quant-ph
Stochastic wave function approach to generalized master equations
随机波函数方法的推广，它允许解开任意线性量子主方程，不一定在Lindblad形式，此外，明确的记忆效应的治疗，采用时间卷积投影算子技术。这种构造的关键是在双Hilbert空间中对开放系统的描述，它已成功地用于计算多时间关联函数。
1998-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unfolding system-environment correlation in open quantum systems: Revisiting master equations and the Born approximation
本文提出将开放量子系统的常见主方程重新表述为含系统-浴关联算符的通用形式，揭示了主方程中隐藏的系统-环境关联信息，并证明二阶通用类Lindblad方程能更准确地捕获关联。
2024-03-22 quant-ph
TCL4 Asymptotic Redundancy and Canonically Consistent Master Equations
School of Physics, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院物理学院）
通过一系列保持稳态的变换消除TCL4生成器中的渐近冗余，揭示其复杂性的本质，并解决Redfield方程的稳态问题。
2026-07-02 quant-ph
Markovian and non-Markovian master equations versus an exactly solvable model of a qubit in a cavity
本文通过阻尼 Jaynes-Cummings 精确解系统比较了多种马尔可夫与非马尔可夫主方程在不同谱密度下的表现，发现粗粒化方程在马尔可夫有效区优于标准 RWA Lindblad 方程，四阶 TCL 方程在所有情况下表现最佳，揭示了现有方法在长时间演化下的不足。
2024-03-27 cond-mat.other quant-ph
Stochastic unraveling of time-local quantum master equations beyond the Lindblad class
提出了一种新的随机解一般时间局域量子主方程（QME）的方法，该方法只涉及时间t处的约化密度算符。这种跳跃算法使一个数值有效的治疗QME这不是Lindblad形式。因此，它开辟了新的大领域的应用随机方法。解开可以通过允许具有负权重的轨迹来实现。我们目前的结果的量子布朗运动和Redfield QME作为测试的例子。该算法也可以解开非马尔可夫QME时，他们在一个时间局部的形式，如在时间卷积形式主义。
2002-08-13 physics.comp-ph quant-ph
Dynamics of open quantum systems with initial system-reservoir correlations
本文研究了耦合到一般非马尔可夫库的光子腔系统在初始系统-库关联存在下的开放量子系统的精确动力学。结合系统-储层初始相关关系，得到了精确的无时间卷积主方程。水库的非马尔可夫动力学和初始相关性的影响被嵌入到主方程中的时间相关系数。我们发现，由初始相关引起的影响在腔的非马尔可夫动力学中起着重要的作用，但它们在马尔可夫制度的稳态极限中被冲洗掉。此外，腔场与库场之间的初始双光子关联可以诱导腔场的非平凡压缩动力学。
2010-12-22 quant-ph
Energy transfer properties and absorption spectra of the FMO complex: from exact PIMC calculations to TCL master equations
研究了Fenna-Matthews-Olsen复合物中的激子能量转移（EET），并利用路径积分蒙特卡罗（PIMC）模拟验证了TCL主方程的有效性，得到了300 K下的线性吸收谱.通过应用Marcus的理论选择合适的Lindblad运营商的长时间非相干跳跃过程和使用本地非马尔可夫退相率，我们的模型显示出很好的协议与PIMC结果EET。它还正确地再现了线性吸收光谱，发现在实验中，没有使用任何拟合参数。
2013-01-09 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Arbitrary spin in a spin bath: Exact dynamics and approximation techniques
本文考虑了一个任意自旋耦合到一个自旋为1/2的星型星系的模型。中心自旋的精确约化动力学的情况下，系统和浴的非相关的初始条件。精确的解决方案是用来测试两个近似技术，即Nakajima-Zwanzig投影算子技术和对应于二阶耦合常数的时间卷积投影算子技术。两种类型的投影算子用于推导主方程，并将结果与中心自旋等于1的精确解进行了比较。结果表明，近似主方程再现了时间尺度$1/(A\sqrt{N})$上的精确动力学，其中A是耦合常数，N是浴中的自旋数。
2014-06-19 quant-ph
Non-Markovian Relaxation of a Three-Level System: Quantum Trajectory Approach
由于缺乏精确的动力学方程（如主方程），耦合到玻色子环境中的三能级量子系统的非马尔可夫动力学是一个困难的问题。本文首次提出了一种精确的量子轨道方法来研究耗散三能级模型。我们建立了一个无卷积的随机薛定谔方程，称为时间局域量子态扩散（QSD）方程。我们的精确的时间局域QSD方程开辟了一个新的途径，探索量子动力学的高维量子系统耦合到非马尔可夫环境。
2010-11-22 quant-ph
Nonperturbative master equation solution of central spin dephasing dynamics
我们解决了长期存在的中心自旋问题的一般一组非均匀浴耦合和一大类初始浴状态。我们计算的时间演化的相干性的中心自旋耦合到一个自旋浴通过重新计算所有阶的时间卷积主方程，从而避免了需要假设弱耦合到浴。完全量子，非马尔可夫解决方案中获得的大浴限制，是有效的最大的耦合常数设置的时间尺度。我们的结果捕捉到了与GaAs量子点中的核自旋池耦合的电子自旋量子比特的完全退相干。此外，我们的解决方案是相当紧凑的，可以很容易地用于定量预测的退相干过程，并指导核态制备协议的设计。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-consistent non-Markovian theory of a quantum state evolution for quantum information processing
研究表明，在退相干过程自洽存在的情况下，非马尔可夫动力学的算符和表示和马尔可夫极限下的Lindblad主方程可以由量子Liouville方程的形式解导出.我们的配方是基于投影算子形式主义的第一原理理论，以获得一个精确的约化密度算子的时间卷积形式从量子刘维尔方程的噪声量子计算机。我们的方法的优点是，它是一般性的，足以描述一个现实的量子计算机中存在的退相干提供的细节的哈密顿是已知的。
2001-05-15 quant-ph
Benchmarking TCL4: Assessing the Usability and Reliability of Fourth-Order Approximations
本文针对偏置自旋-玻色子模型，在临界浴耦合附近将四阶微扰TCL4主方程与数值精确方法比较，明确其低温可靠性、效率优势及相对TCL2的改进条件。
2025-01-08 quant-ph
Trajectory tracking for non-Markovian quantum systems
我们提出了一个系统的计划，工程量子态的量子系统由一个时间卷积非马尔可夫主方程。根据逆向工程的思想，给出了确定相干和非相干控制场等控制参数的一般代数方程。在不人为设计依赖于时间的衰减速率和保留环境诱导的兰姆位移的情况下，量子态仍然可以在有限的时间段内沿着严格在希尔伯特空间中的任意设计的轨道转移到目标态。作为应用，我们将我们的计划应用到一个驱动的两能级非马尔可夫系统，并实现了瞬时稳态跟踪和一个完整的人口反转的控制参数，这是在实验设置。
2022-01-04 quant-ph
Non-Markovian Quantum Jumps in Excitonic Energy Transfer
我们利用新的非马尔可夫量子跳跃（NMQJ）方法随机模拟激子动力学来自一个时间卷积的主方程。对于相关的参数和时间尺度，时间相关的，振荡的退相干率可以有负的区域，非马尔可夫行为和相干性的复苏的签名。这可能导致室温下二聚体系统的非马尔可夫群体殴打。我们发现，强激子-声子耦合到低频模式可以大大修改输运性质。我们观察到激子输运增加，这可以被看作是最近的环境辅助量子输运（ENAQT）概念的非马尔可夫制度的延伸。在NMQJ方法中，Fenna-Matthew-Olson蛋白被研究为较大光合复合物的原型。
2009-08-13 quant-ph
Electronic excitation dynamics in multichromophoric systems described via a polaron-representation master equation
我们导出了非马尔可夫无时间卷积极化子主方程的多格点形式[S。Jang等人，J. Chem Phys.129，101104（2008）]来描述多发色团系统中的电子激发动力学。通过在组合框架（极化子框架）中处理电子和振动自由度，该理论能够在弱激子-声子耦合和强激子-声子耦合之间进行插值，并且能够解释初始非平衡浴态和空间相关环境。除了概述了一个一般表达式的期望值的任何电子系统中观察到的原始帧，我们还讨论了马尔可夫和长期的近似的影响，强调他们不需要持有在未变换的框架，尽管严格满足的极化子框架。作为一个例子，使用四个站点子系统的芬娜-马修-奥尔森捕光复合物的理论的关键特征进行说明。对于一个谱密度，包括一个本地化的高能量模式，我们表明，只有当考虑到非平衡浴效应时，可以观察到的网站人口的振荡。此外，我们说明了这种形式主义如何使我们能够识别的振荡动力学的电子或振动的起源。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal Quantum Speed Limit for Classical-Driving Open Systems
研究了热玻色子环境下经典场驱动的开放系统的量子速度极限时间。退相干过程由无时间卷积主方程定量描述。开放系统的演化速度不仅与驱动经典场的强度有关，而且与环境温度有关。能态布居在热QSL中起着关键作用。通过与零温库的比较，我们预测低温下的结构库可能有助于加速量子退相干。在经典驱动场的作用下，QSL时间呈现明显的振荡。我们还研究了多粒子非相互作用纠缠系统QSL时间的标度性质。结果表明，开放系统的纠缠可以被看作是提高热量子加速的潜在能力的一种资源。
2016-02-26 quant-ph
Accessing quantum nanoplasmonics in a hybrid quantum-dot metal nanosystem: Mollow triplet of a quantum dot near a metal nanoparticle
我们提出了一个理论研究的共振荧光光谱的光驱动量子点附近放置一个单一的金属纳米粒子。使用时间卷积主方程的方法，其中包括使用格林函数理论的确切的光子水库功能的金属水库耦合计算为8 nm的金属纳米粒子。通过激发系统相干附近的纳米粒子偶极模式，我们表明，驱动的莫洛光谱变得高度不对称，由于内部耦合效应与高阶等离子体激元。我们还强调制度的共振压缩和扩大，以及通过光传播的光谱整形。我们的主方程技术可以应用于任何任意的材料系统，包括有损耗的非均匀结构，其中模式扩展技术被称为打破。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric-Arithmetic Master Equation in Large and Fast Open Quantum Systems
理解开放量子系统中的非长期动力学是解决在这里，与大量的玻尔频率，零温度和快速驱动系统的重点。我们采用的主方程，它取代算术平均的衰变率在开放系统中，与他们的几何平均值，并发现它可以改善二阶微扰理论，被称为Redfield方程，同时强制执行完全积极的量子动力学。控制近似的特征频率尺度是极小极大频率：最大系统振荡频率和浴弛豫速率中的最小值;这需要大于耗散速率才有效。这些概念在海森堡铁磁自旋链模型上得到了说明。为了研究近似的准确性，我们从高斯幺正系综中提取了一个哈密顿量，并计算了零温欧姆浴中的四阶时间无卷积主方程。强制几何平均值，减少了精确解的跟踪距离。在含时系统哈密顿量的相互作用图中，应用Redfield主方程和几何-算术主方程研究了量子比特的动力学解耦，并将结果与精确的路径积分解进行了比较.与Redfield方法相比，几何-算术方法明显更简单，并且可以超指数地更快。
2022-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum decoherence of spin states in an electric-field controllable single molecular magnet
研究了局域电场中单分子磁体低能自旋态的时间演化。利用二阶无时间卷积非马尔可夫主方程分析了热玻色子环境中弱耦合单分子磁体的退相干。当系统的特征时间远小于环境的关联时间时，得到了系统约化密度矩阵的解析表达式。低温下自旋态的非马尔可夫动力学是由衰变率的记忆效应引起的。给出了Bloch向量的非马尔可夫振动性。通过对环境谱密度函数和局域电场的合理调控，可以有效地抑制量子退相干。利用冯诺伊曼熵研究了耗散对指针态的影响。指针状态可以由环境选择。
2012-08-08 quant-ph
A perturbative non-Markovian treatment to low-temperature spin decoherence
University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文提出了一种非马尔可夫主方程，用于研究低温下分子自旋退相干的动力学，通过从头计算参数与退相干动力学的关联，提供高效预测方法。
2026-02-28 quant-ph
Correlated projection operator approach to non-Markovian dynamics in spin baths
开放量子系统的动力学研究通常是在系统-浴相互作用中进行弱耦合和弱关联展开。对于表现出强耦合和高度非马尔可夫行为的系统，这种方法是不合理的。我们应用最近提出的相关投影超算子技术的模型的中心自旋耦合到一个自旋浴通过充分海森堡相互作用。解析解的Nakajima-Zwanzig和时间卷积主方程的确定和精确解的结果进行比较。关联投影算符技术是对经典方法的一种改进，可以应用于诸如量子点中的超精细相互作用等许多物理问题。
2007-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Spin Density Matrix I: General Theory and Exact Master Equations
我们考虑这样一种情况，即限制在量子点（QD）中的相互作用电子要么太接近而无法分辨，要么我们不希望应用解决它们的测量。然后，物理可观察到的是电子自旋（不能明确地归因于量子点的自旋）和系统状态完全描述的自旋密度矩阵。占的空间自由度，我们研究在何种程度上的哈密顿描述的自旋自由度是有效的。我们表明，只要单重态和三重态之间没有耦合，情况确实如此，但当存在这种耦合时，就会出现开放系统效应，即，即使没有与真实浴的相互作用，动力学也是非单一的。我们的主要重点是非幺正效应的调查，基于精确的主方程，我们推导出的自旋密度矩阵的Lindblad和无时间卷积（TCL）的形式，和量子计算的影响。特别是，我们证明了海森堡相互作用不影响幺正部分（除了兰姆位移），但影响非幺正贡献的自旋密度矩阵的时间演化。在后续的论文中，我们提出了一个详细的分析的两个量子点的示例系统，包括自旋轨道效应。
2007-08-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Finite-temperature decoherence of spin states in a $\texttt{\{}\emph{Cu}_3\texttt{\}}$ single molecular magnet
研究了局域电场中单分子磁体自旋态的量子演化。$\texttt{\{}\emph{Cu}_3\texttt{\}}$单分子磁体与热玻色子弱耦合的退相干可以用自旋玻色子模型进行分析。利用有限温度下的无时间卷积量子主方程，得到了系统在久期近似下约化密度矩阵的解析表达式。自旋态的动力学行为通过手征自旋极化率在环境关联时间尺度上的振荡表现出来。通过对局域电场和环境谱密度函数的调控，可以有效地抑制量子退相干。在耗散的影响下，计算了由冯诺伊曼熵度量的指针态，以体现系统-环境模型的纠缠特性。
2013-11-23 quant-ph
Smoking-gun signatures of non-Markovianity of a superconducting qubit
本文研究了超导transmon量子比特闲置演化的时间相关噪声，利用量子电路理论构建了时间局域主方程，揭示了相干性周期性恢复和额外频率等非马尔可夫特征。
2023-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Computing time-dependent reduced models for classical and quantum dynamics
本文提出一种递归算法，构造时间多项式生成元以近似大型系统在固定子空间上的短时动力学，无需弱耦合假设，并在低阶保证完全正迹保持，适用于量子主方程推导。
2025-10-23 quant-ph
Transport in anisotropic model systems analyzed by a correlated projection superoperator technique
通过引入关联投影算符，无时间卷积（TCL）方法导出了量子主方程，也可以用来研究量子系统的输运行为。在这里，我们分析了一个三维各向异性量子模型系统根据这种技术。该系统由海森堡耦合的两能级系统在一个方向和弱随机相互作用在所有其他的。根据所选择的分区，我们得到沿链的弹道行为和垂直方向上的正常运输。这些结果得到了含时薛定谔方程数值解的证实。
2008-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantification of memory effects in the spin-boson model
采用最近提出的量子非马尔可夫性的措施，我们进行了系统的研究的大小的记忆效应的自旋玻色子模型的一个大区域的温度和频率截止参数。利用二阶时间卷积主方程没有马尔可夫或旋转波近似的开放系统的动力学描述。虽然动态被发现是强烈的非马尔可夫的低温和截止，在一般情况下，我们观察到一个特殊的制度有利于马尔可夫行为。这种效应被解释为由系统的过渡频率和主导环境模式的频率之间的共振引起的。我们进一步证明了相应的Redfield方程能够再现模型的非马尔可夫量子行为的特征。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
