Controlling the non-Markovianity of quantum Brownian motion
Scuola Normale Superiore(比萨高等师范学院);NEST and Istituto Nanoscienze-CNR(NEST与意大利国家研究委员会纳米科学研究所)
通过调制相互作用通道的相对权重,控制量子布朗运动的非马尔可夫性,并实现从非马尔可夫到马尔可夫动力学的转变,为环境工程提供平台。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Markovianity of an emitter coupled to a structured spin chain bath
我们分析了自旋1/2子系统耦合到自旋链的动力学。我们数值模拟的全量子多体系统的各种参数和初始状态的链,并表征子系统动力学的可分性,即它是否是马尔可夫和可以描述的(时间依赖)主方程。我们确定了子系统接受这种马尔科夫描述的状态,尽管是多体环境,并提供了为什么在其他状态中不可能实现同样的情况的见解。有趣的是,在链的边缘而不是中心耦合子系统会产生定性的不同行为。
2019-12-19 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
Entropic uncertainty relations for Markovian and non-Markovian processes under a structured bosonic reservoir
测不准关系是量子力学中的一个基本极限,它与量子精密测量有关,对量子信息处理具有重要意义。由于与周围环境的相互作用,量子系统将不可避免地遭受退相干。本文研究了玻色子库下原子-腔相互作用系统在马尔可夫和非马尔可夫状态之间的过渡过程中熵测不准关系的动力学行为。具体地说,我们探讨了熵不确定性关系的动态行为下的一对不相容的观察量的原子衰变效应下,量子记忆和没有量子记忆。我们发现,不确定性显着依赖于原子-腔和腔库的相互作用,以及相关时间,$τ$,结构水库。此外,我们验证了不确定性与所观察到的量子比特系统的状态的纯度是反相关的。我们还提出了一个非常简单和有效的方法来减少不确定性,利用量子弱测量反转。因此,我们的工作提供了一个新的见解,在一个开放的系统内的多分量测量的不确定性动力学,因此是重要的量子精密测量。
2017-03-25 quant-ph
Non-Markovian to Markovian decay in structured environments with correlated disorder
本文研究原子耦合到具有长程关联无序的耦合腔阵列时的自发辐射动力学,发现调节关联参数可实现从非马尔可夫到马尔可夫衰减的转变,并提出两种耗散模型,为设计可控无序量子库提供了新方向。
2024-11-21 quant-ph
Controlling tripartite entanglement among optical cavities by reservoir engineering
我们研究了如何利用非马尔可夫浴来控制光腔之间的三重纠缠动力学。特别是,我们演示了如何通过利用具有不同类型的洛伦兹和欧姆谱密度的非马尔可夫浴的水库工程可以导致纠缠生存更长的时间,在某些情况下,相当大的恢复似乎失去了纠缠。这两种行为表明一个更好的可持续性的纠缠(在时间上)相比,通常的马尔可夫浴的情况下,假设一个平坦的频谱周围的系统谐振频率的浴。我们的方案显示了这些影响的上下文中的光学腔开始在一个最大的纠缠W和Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)三方状态。在Lorentzian的情况下,我们发现,远失谐的双Lorentzian浴与小耦合强度和欧姆型浴超欧姆环境具有较小的截止频率是保持腔之间的纠缠显着的时间量的最佳候选人。采用非马尔可夫量子跳跃方法研究了这种情况下的纠缠动力学,特别是研究了W态和GHZ态纠缠的崩溃和恢复。
2015-03-24 quant-ph
Non-Markovian Decay and Lasing Condition in an Optical Microcavity Coupled to a Structured Reservoir
本文从理论上研究了单模耦合到结构化连续模库(reservoir)的漏光谐振腔中经典电磁场的衰减动力学,并全面讨论了存在倒置介质时产生激光的阈值条件问题。具体的分析结果给出了一个单模微腔谐振耦合到耦合谐振腔光波导(CROW),它支持作为衰减通道的连续模式带。在弱耦合情况下,裸腔中的光场服从指数Weisskopf-Wigner(马尔可夫)衰减,激光阈值随耦合强度线性增加。随着微腔和结构化储层之间的耦合增加,无源腔中的场衰减显示出非指数特征,并且相应地,激光发射的阈值停止增加,达到最大值,然后随着耦合强度的进一步增加而开始减小。一个奇异的行为的“激光相变“,这是一个明确的签名强非马尔可夫动力学,被发现在临界值之间的耦合微腔和水库。
2006-11-10 quant-ph
Many-time physics in practice: characterising and controlling non-Markovian quantum stochastic processes
本文提出过程张量层析成像(PTT)框架,用于系统表征、诊断、重构并最优控制具有多时间记忆效应的非马尔可夫开放量子系统。
2024-05-08 quant-ph
Fingerprint and universal Markovian closure of structured bosonic environments
我们利用玻色子环境的链映射变换的属性来识别能够捕获环境的特性特征或指纹的模式的有限集合。此外,我们表明,可数无穷的剩余浴模式可以被替换为一个普遍的马尔可夫封闭,即一个小的收集阻尼模式进行Lindblad型动力学的参数化是独立的考虑中的谱密度。我们表明,马尔可夫封闭提供了一个二次的速度相对于标准的链映射技术,并使内存要求独立的模拟时间,同时保留所有的信息的指纹模式。我们说明了应用马尔可夫封闭的线性光谱的计算,但也非线性光谱响应,一个相关的实验访问许多机构的相干性证人,目前缺乏有效的数值精确计算在现实环境中。
2022-10-03 quant-ph
Suppressing information storage in a structured thermal bath: Objectivity and non-Markovianity
与环境相互作用的量子系统往往会通过与环境自由度产生的相关性在传输中丢失信息。对于非马尔可夫环境的情况,环境中包含的信息可能会返回到系统中,并且这种效果可以由非马尔可夫见证人捕获。在目前的工作中,我们使用一个中心量子比特耦合到自旋链与伊辛相互作用受到磁场,即,中心自旋模型,并通过Kraus算子求解受退相动力学影响的系统的精确动力学。为此,我们使用两个证人来分析非马尔可夫性的存在:BLP基于迹的措施和条件过去未来相关器(CPF)。此外,我们看到这种行为如何抑制量子达尔文主义范式的部分信息图(PIP)中的经典平台,以及频谱广播结构(SBS)中的客观信息。除了系统的角度来看,我们展示了不可能的编码可访问的信息在环境中的任何模型限制的测量。
2021-10-07 quant-ph
Quantifying, characterizing and controlling information flow in ultracold atomic gases
我们研究了一个包含杂质量子比特的玻色-爱因斯坦凝聚库模型中的量子信息流。我们演示了如何量子比特和冷凝物之间的信息流量可以通过工程超冷水库实验现实的限制。我们特别强调非马尔可夫动力学,其特征在于从背景气体到量子比特的反向信息流,并在模型的参数空间中确定马尔可夫和非马尔可夫动力学之间的可控交叉。
2011-05-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Markovian Quantum Optics with Three-Dimensional State-Dependent Optical Lattices
量子发射器耦合到结构化的光子水库经历非常规的个人和集体的动力学之间的相互作用出现的维度和非平凡的光子能量色散。在这项工作中,我们系统地研究了几个典型的三维结构化浴槽的光谱密度的定性差异。我们发现非马尔可夫的个人和集体效应缺乏简化的描述,如完美的次辐射态或长程各向异性相互作用。此外,我们展示了如何实现这些模型,只使用冷原子在状态相关的光晶格,并显示如何这种非常规的动力学可以观察到这些系统。
2018-09-26 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
Observation of non-Markovian Radiative Phenomena in Structured Photonic Lattices
该研究通过全光模拟观测二维结构化光子库中量子发射器的非马尔可夫辐射动力学,发现Lieb晶格的平带特性可显著增强光-物质耦合和非马尔可夫性,为相关量子光学现象实验探索提供新平台。
2025-07-08 physics.optics quant-ph
Correction to the geometric phase by structured environments: the onset of non-Markovian effects
本文研究了结构化环境下二能级系统的几何相位,特别分析了欧姆性参数$s$对几何相位的修正以及非马尔可夫性的出现.我们首先研究了耦合到一组谐振子的系统,并研究了退相干因子随环境欧姆参数的变化。其次,我们提出了一个耦合到非平衡环境的两能级系统,并证明了这些环境显示非马尔可夫效应的所有值的欧姆参数。因此,在两种类型的环境的存在下,计算的两个能级系统的几何相位。在马尔可夫和非马尔可夫制度的校正酉几何相位进行了分析。在马尔可夫环境下,系统相位的修正主要取决于系统与环境之间的耦合常数,而在非马尔可夫环境下,记忆效应似乎会引起对幺正几何相位的显著修正.这一结果对量子开放系统中基于几何相位的量子信息处理具有重要意义
2015-03-24 cond-mat.other quant-ph
Approaching Resource-Theoretic Optimal Performance with Structured Environments
Universität Ulm(乌尔姆大学);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心)
本文以光异构化为场景,构建耦合结构化振动环境的可调分子光开关模型,研究资源理论热操作界限的逼近问题,发现环境记忆可突破马尔可夫热操作的产率限制,逼近界限取决于微观耦合结构。
2026-08-31 quant-ph
Continuous and time-discrete non-Markovian system-reservoir interactions: Dissipative coherent quantum feedback in Liouville space
基于张量网络实现的路径积分减少指数记忆缩放多项式的效率和Liouville空间实现的时间离散量子存储器,我们研究了量子系统同时暴露于两个结构水库。为此,我们采用了一个数值精确的准二维张量网络相结合的对角和非对角系统水库的相互作用与双重记忆连续和离散的延迟效应。作为一个可能的例子,我们研究了离散光子反馈和结构化声学声子模式之间的非马尔可夫动力学相互作用,导致新兴的水库间的相关性和长寿的人口捕获在一个初始激发的两能级系统。
2021-04-17 quant-ph
Controlled-Z gates with giant atoms in structured waveguides
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文研究了在结构波导中利用巨原子实现受控Z门的方法,通过引入第三耦合点抑制非马尔可夫效应,实现高达97.7%保真度的CZ门,扩展了巨原子在结构波导中的门集。
2026-03-27 quant-ph
Controlling Markovianity with Chiral Giant Atoms
本文发现巨原子的手性可以调控其马尔可夫性,通过调节耦合相位可使巨原子在存在固有时间延迟的情况下仍进入精确马尔可夫区域,为量子纳米光子网络控制提供新途径。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Markovian dynamics without using quantum trajectory
开放量子系统与结构化环境的相互作用是一个重要的非马尔可夫行为,传统的研究方法是量子轨道随机方法。本文通过将环境的影响分为两部分,提出了一种不使用量子轨道的确定性方法。在大多数马尔可夫和非马尔可夫情形下,该方法比随机方法更有效、更精确。我们还将这种方法推广到广义Lindblad主方程。
2011-01-23 quant-ph
Non-Markovian discrete qubit dynamics
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。量子系统与其周围环境的相互作用通常会对系统的量子特性产生不利影响,并导致退相干。然而,有时一个连贯的部分信息交换之间发生的系统和环境和开放系统的动力学变得非马尔可夫。本文研究离散开放量子系统动力学,其中单个演化步骤由开放系统的局域幺正变换和系统与环境的耦合幺正变换组成。我们实验实现了一个本地控制协议,用于控制从马尔可夫到非马尔可夫动态的过渡。
2016-01-30 quant-ph
Controlling Entanglement Generation in External Quantum Fields
两个非相互作用的二能级原子浸入一个共同的浴池中,当以马尔可夫的完全正动力学演化时,它们可以相互纠缠。对于由外部量子场构成的环境,可以详细研究这种现象:人们发现纠缠的产生可以通过改变浴温度和原子之间的距离来控制。值得注意的是,在某些情况下,量子关联可以在渐近长时间区域中持续存在。
2005-08-19 quant-ph
Correlation quantum beats induced by non-Markovian effect
对于两个独立耦合到其各自结构库(洛伦兹谱)的量子比特,发现了纠缠和不和谐的量子拍,这是局域非马尔可夫环境诱导的关联振荡之间量子干涉的结果。我们还讨论了通过有效抑制自发发射来保持量子关联。
2013-06-05 quant-ph
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
Geometric phase accumulated in a driven quantum system coupled to an structured environment
我们研究的作用下,一个结构化的环境的存在下,两级系统的发展。我们发现,添加一个周期性的调制的两个能级系统可以大大提高生存的几何相位为许多时间周期。我们发现,这种效果主要是重要的马尔可夫方案,但仍然可以发现,当环境表现出非马尔可夫行为的时间恢复。这些知识可以帮助寻找在耗散动力学下最好地保持量子特性的物理设置。
2020-04-27 quant-ph
Dynamical generation of stable optical-microwave squeezing in structured reservoirs
College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院)
研究在混合电光机械系统中结构环境中稳定光学-微波压缩的生成,发现非马尔可夫噪声能增强压缩水平,且在无外部驱动下压缩态可持续存在。
2026-04-27 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限,发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化,而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为,为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Non-Markovian Multiphoton Chiral Dynamics with Giant Systems
本研究在巨非线性系统中探索非马尔可夫多光子手性动力学,通过可调相位差破缺宇称对称性,实现方向依赖的多光子态生成与非互易耗散相变,为波导量子电动力学提供通用控制策略。
2025-09-09 quant-ph
Observing information backflow from controllable non-Markovian multi-channels in diamond
任何现实的量子系统都不可避免地受到外部环境的影响。这种环境使得开放系统动力学对于许多量子技术,如纠缠态工程、量子模拟和量子传感等具有重要意义。系统向环境的信息流动通常是马尔可夫过程,而从环境回流的信息则是非马尔可夫过程。实际的环境,通常由大量的自由度,是很难控制的,尽管一些尝试从马尔可夫到非马尔可夫动力学的可控过渡。在这里,我们实验证明了多个耗散通道的工程控制相邻的核自旋的氮空位中心的钻石。在开放系统的可控非马尔可夫动力学下,我们观察到量子费舍尔信息通过不同的噪声通道流入和流出环境。从量子纠缠的角度出发,我们的工作对噪声量子精密测量和量子开放系统的发展都有一定的贡献。
2019-12-02 quant-ph
Continuous variable entanglement dynamics in structured reservoirs
研究了双模连续变量量子系统与两个独立结构库相互作用时纠缠的演化。我们推导出一个解析表达式的纠缠的形成,而不执行马尔可夫和长期的近似和详细研究纠缠动力学的各种类型的结构化水库和不同的水库温度,假设两种模式最初激发在一个双光束状态。我们的解析解使我们能够识别出三种不同的纠缠行为的动力学机制:纠缠突然死亡,非马尔可夫复苏和非世俗复苏机制。值得注意的是,我们发现,相反的马尔可夫情况下,在某些情况下,即使在零温度下,系统的短期水库关联迅速破坏初始纠缠。
2009-10-13 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-Markovian quantum jumps
与结构化储层相互作用的开放量子系统表现出非马尔可夫动力学。我们提出了一个量子跳跃方法来处理这样的系统的动力学。这种方法是马尔可夫动力学的标准蒙特卡罗波函数(MCWF)方法的推广。MCWF方法识别衰减率与跳跃概率和失败的非马尔可夫系统的时间相关的速率成为暂时的负。我们的非马尔可夫量子跳跃(NMQJ)方法规避了这个问题,并提供了一个有效的解开系综动力学。
2008-05-06 quant-ph
Controlling Matter Phases beyond Markov
该研究针对以往量子相变研究多基于马尔可夫近似的局限,借助非马尔可夫耗散相变谱理论,证明记忆效应可重塑物质相边界并能触发全新的耗散相变,为量子系统相控制提供了新方向。
2024-10-10 cond-mat.other quant-ph
Non-Markovian dynamics for a two-atom-coupled system interacting with local reservoir at finite temperature
通过使用有效的非马尔可夫测度[H.P. Breuer,E.M. Laine,J. Piilo,Phys. Rev. Lett. 103,210401(2009)],研究了一对二能级原子(TLAs)系统的非马尔可夫动力学,其中每一个TLAs都与一个局域库相互作用.我们表明,子系统动力学可以通过操纵TLAs,温度和原子的弛豫速率之间的耦合来控制。此外,还研究了子系统的非马尔可夫性与子系统与结构化熔池之间的纠缠度之间的关系,结果表明非马尔可夫性的出现对纠缠度有负面影响。
2017-02-15 quant-ph
Non-Markovian generalization of the Lindblad theory of open quantum systems
利用非平衡统计力学中的投影算符技术,给出了一种系统地研究开放系统非马尔可夫量子动力学的方法。结合这些方法的概念,从量子信息理论和正映射的理论,我们得到了一类相关的投影超算子,考虑到在一个有效的方式开放系统和它的环境之间的统计相关性。结果是用来开发一个概括的Lindblad理论的制度,高度非马尔可夫量子过程中的结构化环境。
2007-02-17 quant-ph
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
Delay-engineered dynamical phases in a programmable non-Markovian spin oscillator
National Physical Laboratory(英国国家物理实验室);School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院)
本研究在热蒸气共磁力计中实现非马尔可夫自旋振荡器,通过可编程延迟反馈调控,观察到时间晶体、分岔和频率梳等动力学相,并揭示其统一的不稳定性机制,为量子传感和同步提供新策略。
2026-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Non-Markovian dynamics of a damped driven two-state system
我们研究了一个驱动的两态系统与结构化环境的相互作用。我们引入非马尔可夫主方程统治的系统动力学,我们推导出一般油藏谱的解析解。我们比较了两类储层谱的Bloch向量的非马尔可夫动力学:欧姆和洛伦兹储层。最后,我们得到了在有和没有久期近似的情况下完全正性的解析条件。有趣的是,完整的正性条件有一个透明的物理解释相扩散和弛豫过程的特征时间尺度。
2010-06-14 quant-ph
Enhanced non-Markovian behavior in quantum walks with Markovian disorder
非马尔可夫量子效应通常在与结构化储层相互作用的系统中观察到。离散时间量子行走是这种系统的主要例子,其中量子记忆是由于硬币和位置自由度之间的受控相互作用而产生的。在这里,我们表明,信息回流,量化记忆效应,可以增强粒子时,受到不相关的静态或动态无序。系统中无序的存在导致了一维量子行走中的局域化效应。我们表明,通过监测简化系统中的信息回流,可以推断位置空间中定位的性质。此外,我们还研究了量子行走的其他有用性质,如纠缠、干涉以及它与量子非马尔可夫性的联系。
2018-07-17 quant-ph
Non-Markovian quantum dynamics: What does it mean?
在过去的十年中,非马尔可夫开放系统动力学的研究越来越受欢迎,并有来自不同的研究社区的贡献。这种兴趣的出现是由于基本问题如何定义和量化量子领域的记忆效应,如何利用和开发基于它们的应用程序,以及控制开放系统动力学的最终限制是什么。我们在这里给出了一个简单的理论介绍,定义和量化量子非马尔可夫性的基本方法-也强调了它们的联系和区别。除了开放量子系统研究的重要性外,我们还讨论了这一进展对其他领域的影响,例如,随机过程和量子信息科学的正式研究,并总结了最近的发展开放的可能的未来方向。
2020-01-07 quant-ph
Optimal Decoherence Control in non-Markovian Open, Dissipative Quantum Systems
研究了非马尔可夫开放耗散量子系统的最优控制问题。最优控制使用庞特里亚金最大值原理是具体推导。在二能级系统中数值研究了Lorentz-Drude正则化的欧姆库在下列三种情况下的影响:ω_0 \ll ω_c,ω_0 \approx ω_c或ω_0 \gg ω_c,其中ω_0为量子系统的特征频率,ω_c为欧姆库的截止频率.最优控制过程对退相干动力学有显著影响。温度是影响退相干动力学的关键因素。分别分析了高温、中温和低温水库的最优消相干控制。研究表明,通过控制耦合和环境状态来设计工程油藏,可以减缓退相干速率,延缓退相干时间。此外,我们比较了非马尔可夫最优退相干控制与马尔可夫的,发现与非马尔可夫的工程人工水库是更好地控制开放,耗散量子系统的退相干。
2009-10-27 quant-ph
All-optical non-Markovian stroboscopic quantum simulator
提出了一种模拟量子系统非马尔可夫演化的全光方案。它只使用线性光学元件,并通过控制系统参数允许一个控制的存在或不存在的信息从环境中回流。证明了基于高斯输入的信道非马尔可夫性的一个充分必要条件。检测非马尔可夫性的各种标准也研究通过检查的动态演变的通道。
2015-02-01 physics.optics quant-ph
Collision model for non-Markovian quantum dynamics
研究了碰撞模型对开放量子系统非马尔可夫动力学的适用性。通过允许碰撞之间的独立环境自由度之间的相互作用,我们能够构建一个碰撞模型,允许研究开放系统动力学中的量子记忆效应。我们还讨论了在扩展状态空间中将非马尔可夫碰撞模型动力学嵌入马尔可夫碰撞模型动力学的可能性。作为一个具体的例子,我们展示了如何使用所提出的碰撞模型类,我们可以离散模型的非马尔可夫振幅阻尼的量子比特。在时间连续极限下,我们得到了二能级系统自发衰变到结构零温库的著名结果
2016-03-01 quant-ph
Controlling radiative dynamics of a giant $Λ$-type atom via interference induced by the vacuum of a waveguide
Hunan Normal University(湖南师范大学)
研究Λ型巨型原子通过两点耦合到一维波导时的自发辐射,通过延迟微分方程求解激发态振幅,发现非马尔可夫行为导致布居数俘获,并可通过参数调整实现精确马尔可夫动力学。
2026-06-24 quant-ph
Quantum regression theorem for non-Markovian Lindblad equations
我们发现的条件下,量子回归定理可以假设有效的非马尔可夫主方程组成的Lindblad超算子与记忆内核。我们的考虑是基于广义玻恩-马尔可夫近似,这使我们能够获得我们的结果从一个基本的哈密顿描述。我们证明了一个非马尔可夫量子回归定理只能被授予在一个平稳的制度,如果动力学满足量子细致平衡条件。作为一个例子,我们研究了嵌入在一个复杂的结构油藏中的两个水平系统的相关性,并在外部相干场的驱动下。
2006-03-13 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 reservoir-dependent squeezing
在不作马尔可夫近似的情况下,研究了不同环境下阻尼谐振子的压缩动力学。相干态的压缩动力学以一种独特的方式依赖于库谱,在弱耦合近似下,可以解析地分析。比较了欧姆、亚欧姆和超欧姆环境下的压缩动力学,揭示了压缩-非压缩振荡与库结构之间的联系。理解由于结构化储层而发生的效应无论从纯理论的观点还是与不断发展的实验技术和未来的量子计算应用有关都是重要的。
2010-01-26 quant-ph
Discrete dynamics and non-Markovianity
我们研究了离散量子动力学,其中单个演化步骤包括幺正系统变换,然后通过耦合到环境的退相干。通常,非马尔可夫记忆效应归因于结构化的环境,而在这里,我们采取更一般的方法在离散设置。除了控制环境的结构,我们感兴趣的是如何在开放系统上的本地幺正允许的外观和控制的记忆效果。我们的第一个简单的量子比特模型,其中本地幺正之后是退相,说明了记忆效应是如何产生的,尽管在系统耦合的环境中没有结构。然后,我们通过构建一个开放量子行走模型来阐述这一观察结果,其中幺正硬币和转移操作随着硬币的退相而增强。结果表明,在每一步演化过程中,在强退相的限制下,组合投币位置开放系统始终表现出记忆效应,其数量与环境结构无关.我们的结构使得实验上可实现的开放量子行走与光子表现出非马尔可夫特征。
2015-09-14 quant-ph
Computational framework for non-Markovian multi-emitter dynamics beyond the single-excitation limit
Pohang University of Science and Technology (POSTECH)(浦项科技大学);Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University(普渡大学埃尔默电气与计算机工程学院)
本文提出基于格林函数的框架,用于建模非马尔可夫多发射体量子电动力学,通过显式保留光子振幅,保留总概率和相位信息,研究非马尔可夫原子-场相互作用及纠缠动力学。
2026-04-03 quant-ph
Collapse and Revival of an Artificial Atom Coupled to a Structured Photonic Reservoir
结构化电磁库可以导致量子发射器的新动力学。特别是,水库可以被定制为具有与发射器的过去相互作用的记忆,与典型的开放系统的无记忆马尔可夫动力学相反。本文研究了超导量子比特与超导慢光波导库强耦合的非马尔可夫动力学。将量子比特调谐到该波导的通带的光谱附近,我们发现非指数能量弛豫以及量子比特发射率的实质性变化。此外,在将反射边界添加到波导的一端时,我们观察到量子位群体在比量子位发射速率的倒数长30倍的时间尺度上的复兴,对应于发射光子的往返旅行时间。通过调节量子位波导相互作用强度,我们探测了马尔可夫和非马尔可夫量子位发射动力学之间的交叉。这些属性允许未来的研究耦合到结构化水库的多量子比特电路,除了构成必要的资源,用于产生多光子高度纠缠态。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comparing different non-Markovianity measures: A case study
我们考虑两个最近提出的措施的非马尔可夫适用于一个特定的量子过程描述的动力学驱动量子比特在结构化水库。本研究的动机是双重的:一方面,我们研究的差异和类比的非马尔可夫度量,另一方面,我们调查的驱动力的量子比特的耗散动力学的影响。特别是,我们问驱动器是否为系统和环境之间的能量和/或信息传输引入了新的通道,或者放大了现有的通道。我们展示了在哪些条件下驱动器的存在会减缓量子位量子特性不可避免的损失。
2011-02-01 quant-ph
Optimal control of population transfer in Markovian open quantum systems
控制特定量子态之间布居数的转移一直是人们的兴趣所在。最近的工作是用梯度上升脉冲工程算法[1]优化封闭系统种群转移的控制律。本文研究了由二能级原子与耗散环境相互作用组成的自旋玻色子模型。通过光学控制,量子系统可以反转量子逻辑态的布居。温度在控制种群转移中起重要作用。在低温下,该对照具有积极的表现,而在高温下,它有较少的直立。我们还分析了具有最优布居转移控制的开放量子系统的退相干时间,发现这些控制可以延长相干时间。我们希望主动最优控制可以帮助量子固态工程。
2010-04-27 quant-ph
The Energy Cost of Controlling Mesoscopic Quantum Systems
我们确定的最小能量控制任何介观量子系统的任意马尔可夫噪声过程的存在下的演化。该结果提供了制冷的基本成本的介观等效物,设置了在平衡之外操作的介观设备的最小功耗,并且允许计算任何控制协议的效率,无论是开环还是反馈控制。作为例子,我们计算了维持一个量子比特在基态的能量消耗,纳米机械谐振器的分解边带冷却的效率,并讨论了量子信息处理的能量消耗。
2015-09-03 quant-ph
Entanglement Dynamics of Separable Squeezed States in Finite Memory Structured Reservoir
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院)
研究两个可分离压缩真空态玻色子模式在共同结构储层中的纠缠动力学,通过非马尔可夫量子态扩散和伪模嵌入等方法,发现了三种马尔可夫动力学中不存在的纠缠机制:失谐冻结、正交输入的纠缠生灭与复兴、以及周期失谐产生的整数锁定方波振荡。
2026-05-14 physics.optics quant-ph