Quantum chaos in a Bose-Hubbard dimer with modulated tunnelling
在大- $N$，经典极限，玻色-哈伯德二聚体经历了过渡到混沌时，其隧道速率调制的时间。我们使用精确和近似的数值模拟，以确定与经典极限中的混沌的存在相关的动态演变状态的功能。我们提出了一个可靠的措施，以区分规则的量子动力学混沌行为之间的统计距离最初相似的数量分布。除了实验上可访问的，数量分布可以有效地重建数字从分仓相空间轨迹在截断维格纳近似。虽然演化的维格纳函数在混沌区域变得非常不规则，但截断维格纳方法仍然能够准确地捕获超越平均场的动力学。
2019-07-26 quant-ph
Bose-Hubbard dimers, Viviani's windows and pendulum dynamics
在平均场近似下的双模玻色-哈伯德模型被重新审视，强调几何解释，其中系统轨道表现为一个（布洛赫）球体和一个平行于模轴的圆柱体的相交曲线，这提供了Viviani曲线的推广，已经在1692年研究过。此外，动力学是同意简单的数学摆。由广义Viviani曲线包围的区域，作用积分，它可以用来半经典地计算N粒子本征态，进行了评估。此外，原始Viviani曲线的量子系统的意义进行了论证。
2014-01-30 quant-ph
Semiclassical bifurcations and quantum trajectories: a case study of the open Bose-Hubbard dimer
我们考虑开放的两个网站的玻色-哈伯德二聚体，一个著名的量子力学模型，最近已实现的光子在两个耦合的光子晶体纳米腔。该系统是由Lindblad主方程描述的，对于大量的光子，产生了一个有限的半经典模型的形式，一个四维矢量场。从两个站点在对称泵浦下捕获相同数量的光子的情况来看，当泵浦强度增加时，会遇到涉及对称性破缺、周期振荡和多稳态的创建的转变。我们发现，相关的单参数分岔图的半经典模型捕获的本质的统计性质的计算量子轨道的泵强度的增加。即使对于少量的光子，半经典分叉的指纹可以在量子轨道的可观测量中可靠地识别。
2021-09-28 quant-ph
Coherence oscillations between weakly coupled Bose-Hubbard dimers
本文从理论上研究了两个弱耦合玻色-约瑟夫森结的动力学，这两个结是用相同的粒子数$N$和约瑟夫森激发数$ν$制备的，但具有不同的约化单粒子纯度$γ$。预测了一种新的熵振荡模式，在这种模式中，玻色-哈伯德二聚体之间的单粒子相干性在没有粒子或能量转移的情况下转移。我们用半经典图像解释了这种纯度振荡。
2014-05-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamics of mode entanglement induced by particle-tunneling in the extended Bose-Hubbard dimer model
分析了两个不可分辨玻色子与两个可达模系统的模纠缠演化。虽然纠缠保持静止时，在每个模式中的玻色子的数量是不变的，它表现出丰富的动力学下的单粒子和双粒子隧穿的影响。通过分析这些影响的典范家庭的状态，我们的研究结果提供指导的设计和控制的特定动力学的模式纠缠，通过改变隧道跃迁率和准备的初始状态。
2022-06-13 quant-ph
Mean-field dynamics of a non-Hermitian Bose-Hubbard dimer
我们调查了一个$N$粒子玻色-哈伯德二聚体与一个额外的有效衰变项在一个网站。在相干态近似的基础上，导出了非厄米多粒子系统的平均场近似。由此产生的非线性，非厄米两级动力学，特别是不动点结构显示的自陷跃迁的特征修改，进行了分析。平均场动力学被认为是在合理的协议与充分的多粒子演化。
2008-10-10 cond-mat.other quant-ph
Statistical and dynamical aspects of quantum chaos in a kicked Bose-Hubbard dimer
本文系统研究周期性调制在位势差的受击 Bose-Hubbard 二聚体，通过 Floquet 谱统计、半经典近似和 Rényi 熵分析揭示其从规则到混沌的转变及混沌区中的可积岛，并利用局域算符演化、非时序关联函数和纠缠熵展示其丰富动力学特征。
2024-08-31 quant-ph
Thermal entanglement of Hubbard dimers in the nonextensive statistics
本文用非广延统计方法研究了Hubbard二聚体（二位哈伯德模型）的热纠缠。我们计算了自相关（$O_q$）、对相关（$L_q$）、并发度（$Γ_q$）和条件熵（$R_q$）作为熵指数$q$和温度$T$的函数。热纠缠度在很大程度上取决于熵指数。对于$q < 1.0$，$Γ_q$消失或$R_q$改变其符号的阈值温度比$q=1.0$更高，并且纠缠可以在更高的温度下存活。研究了$L_q$、$Γ_q$和$R_q$之间的关系。用微正则和超统计方法讨论了熵指数$q$的物理意义。非广延统计也适用于海森堡二聚体。
2010-12-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fermionic concurrence in the extended Hubbard dimer
本文介绍并研究了两格点扩展哈伯德模型中的费米子纠缠。通过解析和数值计算得到了基态和有限温度下它的行为随库仑相互作用$U$（在场）和$V$（最近邻）的变化.我们还研究了在非均匀场（包括局域势场和磁场）作用下，纠缠度的变化，发现这些场可以调制纠缠度。
2004-06-12 cond-mat.str-el quant-ph
Recursive relations and quantum eigensolver algorithms within modified Schrieffer--Wolff transformations for the Hubbard dimer
本文针对半填充Hubbard二聚体推导SW变换递推关系，提出变分与迭代两种修正方案以实现无穷阶块对角化，并据此设计测试面向含噪声与容错时代的量子本征求解器算法，为一般Hubbard模型量子算法设计奠定基础。
2023-02-22 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum entanglement in the spatial symmetry breaking phase transition of a driven-dissipative Bose-Hubbard dimer
本文从理论上研究了相干驱动下耗散玻色-哈伯德二聚体的量子关联性质。特别是，我们专注于政权的半经典理论预测的分岔与自发的空间对称性破缺。在一个很好的定义的大激发数的临界行为被认为是在高斯方法和分析。有限玻色子密度的情况下也检查通过数值积分的密度矩阵的Lindblad主方程。我们预测的临界行为伴随着大的量子关联的混合稳态的分岔点周围，特别是表现出对数纠缠负的峰值。
2016-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherence dynamics of kicked Bose-Hubbard dimers: Interferometric signatures of chaos
从任意相干自旋制备出发，研究了受激双模玻色-哈伯德模型的相干动力学。对于在相空间的混沌区域的准备，我们发现一个通用的行为与Flouquet参与数，规模为整个$N$粒子希尔伯特空间，导致单粒子相干性的快速损失。然而，整个混沌海的混沌行为是不均匀的，和独特的统计被发现的准备在附近的双曲线点，嵌入it. This是对比低log（N）的参与，负责在附近的孤立双曲线不稳定性的复兴。
2013-01-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
The Levy-Lieb embedding of density functional theory and its Quantum Kernel: Illustration for the Hubbard Dimer using near-term quantum algorithms
Levy和Lieb的约束搜索公式提供了从N-可表示密度到N-粒子波函数空间的具体映射，并明确定义了密度泛函理论的泛泛函。我们数值实现的Levy-Lieb程序的范式晶格系统，哈伯德二聚体，使用修改后的变分量子本征求解器的方法。我们证明了密度变分最小化使用所产生的混合量子经典计划具有实时计算的Levy-Lieb功能沿搜索轨迹。我们进一步说明了一个保真度为基础的量子内核与密度的纯态嵌入隐含的Levy-Lieb程序，并采用内核学习可观察的泛函的密度。我们研究的核心的能力，概括了高精度，通过数值实验的哈伯德二聚体。
2022-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of entanglement in a dissipative Bose-Hubbard dimer
我们研究了玻色-哈伯德二聚体的半经典相空间与该模型中固有的量子现象之间的联系，如纠缠和耗散诱导相干。在半经典自陷不动点附近，EPR纠缠和凝聚分数的动力学仅由三个本征态之间的拍频组成。由于持续EPR纠缠态只出现在这些不动点附近，我们的分析基本上解释了系统中所有的纠缠动力学。我们通过扩展强耦合极限得到精确的解析近似;令人惊讶的是，它们的有效范围几乎是自陷不动点存在的整个参数空间。最后，我们表明，显着增强的纠缠可以通过应用本地化耗散。
2014-02-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipative stabilization of entangled cat states using a driven Bose-Hubbard dimer
我们分析了一个修正的玻色-哈伯德模型，其中两个具有现场克尔相互作用的腔受到双光子驱动和关联耗散。我们导出了这个相互作用的驱动耗散系统的稳态的精确解，并利用它证明了该系统允许制备和稳定纯纠缠非高斯态，即所谓的纠缠猫态.与以前的建议耗散稳定的状态，我们的方法只需要一个线性耦合到一个单一的工程水库（而不是非线性耦合到两个或更多个水库）。我们的方案是在电路QED的最先进的实验范围内。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Signatures of Self-Trapping in the Driven-Dissipative Bose-Hubbard Dimer
我们研究了在非相干泵浦和单粒子损耗的情况下，驱动耗散玻色-哈伯德二聚体的自陷跃迁。对于完全对称耦合的定态密度矩阵是独立的任何哈密顿参数，因此不能捕获跳跃诱导的离域和相互作用主导的自陷制度之间的竞争。相反，我们专注于精确的量子动力学的粒子不平衡后，系统准备在各种初始状态，并在稳定状态的频率分辨光谱特性，编码在单粒子格林函数。我们发现明确的签名的本地化-离域交叉作为一个功能的跳跃相互作用比。我们进一步表明，一个有限的泵浦损耗的不对称性恢复在稳态不平衡的离域交叉，并导致有限的内二聚体耗散。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mean-field approximation for a Bose-Hubbard dimer with complex interaction strength
在大粒子数和低密度的条件下，冷原子系统在平均场近似下可以有效地描述为宏观单粒子系统。在玻色-哈伯德系统的情况下，在具有现场相互作用的离散晶格上对玻色子进行建模，这产生了Gross-Pitaevskii型的离散非线性薛定谔方程。最近的研究表明，Gross-Pitaevskii方程和Bose-Hubbard系统之间的对应关系在复杂的扩张中破裂。特别地，对于具有复杂在位能量的玻色-哈伯德二聚体，平均场近似产生了广义的复杂非线性薛定谔方程。相反地，具有复杂在位能量的Gross-Pitaevskii方程是多粒子Lindblad动力学的平均场近似，而不是玻色-哈伯德系统的复杂扩展。在这里，我们解决了在玻色-哈伯德二聚体存在复值粒子相互作用项的情况下如何修改平均场描述的问题。我们推导出导致非线性耗散布洛赫动力学的平均场运动方程，该方程与非线性薛定谔方程的非平凡复杂推广有关。由此产生的动态进行了详细分析。结果表明，根据参数值，可以有多达六个固定状态，并为小的相互作用强度值有极限环。此外，我们展示了如何与一个复杂的相互作用项的格罗斯-Pitaevskii方程可以推导出一个额外的Lindblad长期建模两粒子损失的玻色-哈伯德二聚体的平均场近似。
2013-08-05 math-ph math.MP quant-ph
Quantum magic of strongly correlated fermions $-$ the Hubbard dimer
SISSA, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究院）；Institute of Solid State Physics, Technische Universität Wien（维也纳工业大学固体物理研究所）
研究Hubbard双极子模型的非稳定化性（量子魔力）内容，通过分析零温、有限温性质及量子淬火协议中的时间演化，评估局部和非局域非稳定化性，并与其他量子态复杂性资源进行比较，证明非稳定化性作为一种根本不同的量子资源的重要性。
2026-06-25 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Classical Correspondence for a non-Hermitian Bose-Hubbard Dimer
我们研究了多粒子和平均场对应的非厄米特N粒子玻色-哈伯德二聚体，其中一个复杂的现场能量描述了一个有效的衰减模式之一。最近，一个广义平均场近似的非厄米多粒子系统产生一个替代复杂的非线性薛定谔方程。在这里，我们详细介绍了这种平均场近似，并表明，由此产生的动态可以表示在一个广义的规范形式，其中包括一个度量梯度流。非线性和非厄米性的相互作用为平均场动力学引入了一种定性的新行为：非厄米性的存在促进了自陷跃迁，同时阻尼了自陷振荡，并且非线性在归一化的衰减中引入了对初始条件的强烈敏感性。在这里，我们提出了一个完整的表征的平均场动力学和不动点结构。我们还研究了完整的多粒子动力学，它显示了丰富的各种击穿和复苏，以及隧道效应的平均场结构。
2010-07-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Relaxation dynamics in a Hubbard dimer coupled to fermionic baths: phenomenological description and its microscopic foundation
我们研究了强相互作用的两格点费米-哈伯德模型中的弛豫动力学。为了得到适当的形式的Lindblad运营商进入一个有效的描述系统浴耦合在不同的温度制度，我们采用了一个图形的实时技术的时间演变的减少密度矩阵。尽管当地耦合到浴池，发现Lindblad运营商是非本地的空间。我们比较了局部近似，其中这些非局部效应被忽略。此外，我们提出了一个改进的常用的长期近似（光波近似），被称为相干近似，这证明优越的所有研究的参数制度（和等价的，否则）。我们看看几个重要的观测值的弛豫动力学和比较的方法在不同的温度制度的早期和晚期。
2020-03-31 cond-mat.str-el quant-ph
A continuous-variable approach to the spectral properties and quantum states of the two-component Bose-Hubbard dimer
由两个相互作用的物种被困在双势阱中形成的玻色子气体，当物种间的相互作用变得足够强时，具有宏观局域化效应。排斥相互作用在空间上将物质分离到不同的阱中，而吸引相互作用将两种物质限制在同一阱中。我们进行了充分的分析研究的过渡从弱相互作用制度，利用半经典的方法，其中玻色子人口表示的连续变量。我们找到了一个明确的描述，低能本征态和光谱的模型参数，其中包括附近的过渡点。为了测试连续变量方法的有效性，我们将其预测与数值计算的精确结果进行比较。数值计算证实了这种方法所证明的空间局域化发生时的频谱崩溃。
2017-06-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bond-Order Density Wave Phases in Dimerized Extended Bose-Hubbard Models
本研究针对含长程相互作用硬核玻色子的二聚化一维扩展Bose-Hubbard模型，表征了键序密度波相（BODW）的对称破缺与拓扑性质，揭示了相互作用诱导的独特BODW相，搭建了相互作用与非相互作用BODW相的桥梁。
2024-03-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Correlated dynamics of three-particle bound states induced by emergent impurities in Bose-Hubbard model
Sun Yat-Sen University（中山大学）；Shenzhen University（深圳大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））
通过研究Bose-Hubbard模型中的三粒子束缚态，发现相互作用诱导的杂质和边界导致两种束缚态：二聚体-单体束缚态和边界束缚态，并揭示了它们在量子行走和布洛赫振荡中的动力学特性。
2026-05-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Melting a Hubbard dimer: benchmarks of `ALDA' for quantum thermodynamics
演化时间、相互作用强度和温度之间的竞争挑战了我们对多体量子系统的理解。在这里，我们考虑一个基准系统，哈伯德二聚体，它使我们能够探索所有相关的制度，并准确计算相关的平均量子功。与以往研究不同的是，本文重点研究了温度升高对多体相互作用的影响，并说明了温度升高如何将多体相互作用与驱动场之间的竞争转化为协同作用。然后，我们转向使用最近提出的协议的启发密度泛函理论，以探讨这些影响是否可以通过使用简单的近似重现。我们发现，包括中间温度，一种方法，借用基态绝热局域密度近似显着提高了估计的平均量子工作，包括在绝热制度，当相关性很强。然而，在高温下，至少当基于伪LDA时，这种方法未能捕获量子功与相互作用强度的反直觉定性依赖性，尽管得到了相对接近精确结果的定量估计。
2018-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Few photon scattering on Bose-Hubbard lattices
利用图解散射理论研究了小光子光在玻色-哈伯德晶格上的散射。我们明确推导出一般的最低阶光子关联函数的解析表达式，我们适用于几种不同的晶格数值。我们特别关注强度-强度关联函数中可见的非线性效应，并解释二聚体、链、环和平面中的聚束和反聚束效应。数值实现可以适用于任意的玻色-哈伯德图，我们提供它作为附件，本出版物。
2017-08-01 quant-ph
Quantum limited amplification and entanglement in coupled nonlinear resonators
我们展示了一个耦合腔实现的玻色哈伯德二聚体，实现量子限制放大，并产生频率纠缠微波场的压缩参数远低于-12 dB。与以前的参数放大器的实现相比，我们的二聚体既可以作为简并放大器，也可以作为非简并放大器。大的测量增益带宽产品的非简并操作超过250 MHz，在输入光子数高达2000每us的饱和度都预计将进一步提高，同时保持约2 GHz的宽频率可调谐性。基于集总元件电路的Bose-Hubbard二聚体具有对系统参数灵活控制的特点，可作为量子模拟中非线性腔阵列的基本单元。
2014-04-17 quant-ph
Action on the Sphere: An Interfering Mean-Field Propagator for the Bose-Hubbard Dimer
Imperial College London（帝国理工学院）
基于平均场轨迹的相干态传播子，通过相位求和近似Bose-Hubbard二聚体的多粒子动力学，再现崩溃与复兴及隧穿效应。
2026-10-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Steady-state phases and tunneling-induced instabilities in the driven-dissipative Bose-Hubbard model
我们确定了一个驱动耗散玻色-哈伯德模型的稳态相，例如，具有有限光子寿命的相干泵浦非线性腔阵列。在一个平均场主方程的方法，使用精确的量子解的一个网站的问题，我们表明，该系统表现出隧道诱导的过渡之间的单稳态和双稳态阶段。我们描述了相应的量子相关性，强调了与平衡情况的本质差异。我们还发现了集体激发与一个单位的能量-动量分散在整个布里渊区，触发调制不稳定性在特定的波矢。
2012-12-21 cond-mat.other quant-ph
Phonon-mediated repulsion, sharp transitions and (quasi)self-trapping in the extended Peierls-Hubbard model
我们研究两个相同的费米子，或两个硬核玻色子，在一个无限的链和耦合到声子的相互作用，调制他们的跳跃所描述的Peierls/Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型。我们表明，交换声子产生有效的最近邻粒子之间的排斥，也引起了相互作用，移动对作为一个整体。双极化子相图表现出两个尖锐的转变，导致光二聚体在强耦合和平坦的二聚体色散在一些临界值的参数。这种二聚体（准）自陷发生在耦合强度，单极化子是移动的。这说明，取决于声子介导的相互作用的强度，声子的耦合可以完全抑制或强烈增强相关粒子的量子输运。
2018-01-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
