Steady-state entanglement and coherence of the coupled qubit system in equilibrium and nonequilibrium environments
基于超越久期近似的Bloch-Redfield主方程，我们研究了两个耦合量子比特与局域玻色子或费米子库相互作用的稳态纠缠和相干性.我们发现，有非零的稳态相干的非平衡情况下，它的单调增长的非平衡条件量化的温度差或化学电势差的两个浴。在一般情况下，稳态纠缠是非平衡条件以及在平衡设置浴参数的非单调函数。我们还发现，无论非平衡条件的强度如何，弱的量子位间耦合和高的基温或化学势都可以强烈地抑制稳态纠缠和相干。另一方面，当两个量子比特的能量失谐与非平衡条件以补偿方式使用时，可以导致在某些参数区域中的稳态纠缠的显著增强。此外，在类似条件下，当量子位耦合到与系统交换粒子的费米子浴时，通常比与系统交换能量的玻色子浴具有更强的稳态纠缠。我们还讨论了在非平衡环境中测量耦合量子比特系统稳态纠缠和相干性的可能实验实现。这些结果为优化耦合量子比特系统的稳态纠缠和相干性提供了一般性的指导，并可能在量子信息技术中得到潜在的应用。
2019-03-26 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity applied to nonequilibrium entropy production: An information geometry viewpoint
我们将绝热性的捷径方法应用于非平衡系统。对于酉动力学，系统哈密顿量被分成两部分。其中一个定义了绝热状态的状态遵循和非绝热过渡被阻止的其他部分。将这一性质应用到非平衡熵产生中，发现非平衡熵产生分为两部分。分离代表勾股定理的Kullback-Leibler分歧和信息几何的解释。我们还研究了熵的下界，这是适用于推导时间，熵和状态距离之间的权衡关系。
2017-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Flows in nonequilibrium quantum systems and quantum photosynthesis
研究了三能级量子系统与非平衡环境的相互作用。发现了系统的定态（包括非相干和相干环境），并描述了到定态的弛豫和退相干。系统的静止状态将是非平衡的，并将产生流动。我们描述的依赖性的流动的状态的环境。我们还讨论了该模型的应用量子光合作用的问题，特别是，描述激子流和激子相干的产生。
2016-12-01 quant-ph
Asymmetric steerability of quantum equilibrium and nonequilibrium steady states through entanglement detection
Einstein-Podolsky-Rosen转向除了纠缠和Bell非定域性之外还描述了量子关联。然而，与纠缠和Bell非定域性概念不同，量子操纵具有非对称定义。受量子操纵的非对称定义的启发，我们研究了具有非对称能级的两个相互作用量子比特在非对称环境下的操纵性。非对称（非平衡）环境是两种具有不同温度或化学势的环境。利用Bloch-Redfield方程研究了双量子比特的动力学行为及其长时间行为。在我们的研究中，稳态的可操纵性是由实验友好的转向标准，这表明通过纠缠检测转向。我们的结果表明，两个非对称量子比特的稳态具有优势的一个方向的转向，相比对称的设置。我们还提供了两个量子位之间的最小耦合强度的分析结果，以便可操纵。非对称可操纵性由两个量子比特的性质以及平衡或非平衡环境的影响共同决定。以非零熵产生为代价的非平衡环境可以增强单向操纵性。我们还展示了非平衡稳态的纠缠、转向和Bell非定域性的严格等级，它比纠缠和Bell非定域性显示出更丰富的转向结构。
2021-10-04 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
Quantum thermal machines with single nonequilibrium environments
我们提出了一个由原子与单个非平衡电磁场相互作用构成量子热机的方案。磁场是由在不同温度下保持热平衡的宏观物体的简单结构产生的。我们表明，这些机器可以提供所有的热力学任务（冷却，加热和人口反转），这是通过建立量子相干性与他们的身体上的行为。值得注意的是，该系统允许在非常接近卡诺极限的最大功率下达到效率，远远超过现有模型。我们的发现为有效的量子能通量管理提供了一个新的范式，并且可以用于实验和技术目的。
2015-01-08 quant-ph
Suppression of decoherence in quantum registers by entanglement with a nonequilibrium environment
结果表明，非平衡环境可以抑制量子寄存器中不同消相干自由子空间之间的消相干。的效果被发现在框架内的精确相干产品的解决方案，模型寄存器退相干浴简并谐波模式，通过耦合线性浴坐标。这些解决方案代表了一个自然的非平衡扩展的标准解决方案的解耦初始寄存器状态和热环境。在适当的条件下，相应的减少寄存器分布可以传播在一个不受干扰的方式，即使在属于不同的消相干自由子空间的状态之间的纠缠的存在下，尽管持续浴纠缠。作为一个副产品，我们也得到了一个完善的图片下的相干动力学的bang-bang退相干控制。特别是，它示出，在一个典型的邦邦周期中的每个射频脉冲诱导复苏的相干性，这些复苏是利用在一个自然的方式由邦邦协议的时间对称化版本。
2002-07-08 quant-ph
Nonequilibrium transient dynamics of photon statistics
本文利用光场的双时间关联函数研究了光子统计的瞬态动力学。我们发现，在不同的时间t的瞬态关联产生一个平滑的过渡，从反聚束到聚束光子统计的弱系统-环境耦合制度。在强耦合制度，两个时间的相关性表现出聚束反聚束振荡，持续在瞬态过程中，并在稳态极限。光子聚束-反聚束振荡是强非马尔可夫动力学的一种表现，其中系统与其环境保持非平衡。我们还发现，初始环境温度对弱耦合区的反聚束到聚束跃迁和强耦合区的聚束-反聚束振荡有很大的影响。
2016-06-08 quant-ph
Nonequilibrium open quantum systems with multiple bosonic and fermionic environments: A hierarchical equations of motion approach
本文提出了一种分层运动方程方法，可以精确地数值模拟一般开放量子系统中的非平衡输运，该系统涉及多个宏观玻色子和费米子环境。该方法的性能被证明为一个模型的纳米系统，其中涉及相互作用的电子和振动的自由度，并耦合到费米子和玻色子浴。结果表明，复杂的相互作用的电子和振动的自由度，在这种非平衡运输方案的电压和热驱动的运输过程。此外，使用的重要性准则，以提高效率的方法进行了讨论。
2021-06-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamics of Quantum-Classical Systems in Nonequilibrium Environments
本文研究非平衡环境下量子-经典系统的动力学，通过投影算符方法推导了算符非平衡平均值的精确运动方程及耗散系数表达式，并以双亚稳态量子粒子稀溶液的耦合反应-扩散与流体力学方程为例验证，同时讨论了非平衡稳态的表征量。
2025-01-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Casimir pressure for two graphene-coated plates: Quantum field theoretical approach
针对一片板温偏离环境的平行石墨烯涂层板系统，基于狄拉克模型极化张量描述石墨烯电磁响应，揭示非平衡卡西米尔压力与平衡态的幅值差异，指出空间局域理论对非平衡效应的低估规律并讨论应用。
2025-04-16 quant-ph
Thermodynamic description of non-Markovian information flux of nonequilibrium open quantum systems
开放量子系统的一个基本问题是非马尔可夫性的分类和量化。在基于数量的非马尔可夫性测度的争论中，信息回流对非马尔可夫性的直观性引起了广泛的讨论。然而，对于一个给定的系统状态，要描述信息流并显示其与非马尔可夫性的联系并不容易。本文利用热力学和信息论的概念，讨论了静态环境下开放量子系统的信息流的一个可能定义。我们提出了一个简单的协议，以显示系统如何尝试与其环境共享信息，以及它如何建立系统与环境的相关性。我们还表明，从相关性返回的信息表征的非马尔可夫性和系统动力学的不可分割性的层次结构。
2018-01-23 quant-ph
Information geometry of transitions between quantum nonequilibrium steady states
本文利用信息几何方法研究量子非平衡稳态之间的跃迁，将非绝热熵产生与 Kubo-Mori-Bogoliubov 量子 Fisher 信息对应的黎曼度规联系起来，通过测地线方程求最小耗散路径，并给出任意快速过程中过量熵流的上界。
2025-09-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium quantum fluctuation relations for harmonic systems in nonthermal environments
我们给出了耦合到多谐振子池的量子力学谐振子的精确广义非平衡涨落关系。每种不同的浴都是在其各自的（通常是非热的）状态下制备的。从振子动力学的精确解出发，我们研究了一般非平衡条件下振子位置的涨落以及通过振子的能流的涨落。特别是，我们制定了一个振荡器的位置自相关函数，概括了一个单一的浴在热平衡的情况下的标准结果的波动耗散关系。此外，我们还证明了位置算子的生成函数满足一个广义的Gallavotti-Cohen关系。对于通过振荡器的能量转移，我们确定了平均能量电流以及电流波动。最后，我们讨论了推广的累积生成函数的能量转移到非热浴制备。
2013-10-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium steady states in multi-bath quantum collision models
University College Dublin（都柏林大学学院）；University of Rochester（罗切斯特大学）
本文研究了多浴量子碰撞模型中非平衡稳态的形成与热化过程，揭示了非马尔可夫相互作用对热力学行为的影响。
2026-02-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
The geometry and thermodynamics of dissipative quantum systems
狄拉克的经典类比方法被用来将量子自由度纳入现代非平衡态热力学。所提出的耗散量子力学的表述完全建立在由耗散子和正则关联所隐含的几何结构之上。一个清晰的非线性量子主方程的制定如下的热力学结构。具有内部结构的复杂经典环境可以很容易地处理。
2010-02-16 quant-ph
Non-equilibrium quantum phase transition via entanglement decoherence dynamics
研究了系统-环境耦合强度从弱耦合到强耦合时连续变量纠缠的退相干动力学。由于强耦合区域中局域模的存在，系统不能与环境达到平衡，导致非平衡量子相变。我们解析地求解了任意谱密度下的纠缠退相干动力学。非平衡量子相变被证明为系统-环境耦合强度的变化，所有的欧姆型光谱密度。得到了三维纠缠量子相图。
2016-10-13 quant-ph
Radiative heat transfer and nonequilibrium Casimir-Lifshitz force in many-body systems with planar geometry
本文介绍了平面N体系统在非热平衡条件下光子介导的能量和动量转移的一般理论。它是基于多体系统中的散射理论和涨落电动力学方法的结合。通过建立传热问题的兰道尔式方程，推导出两个不同平板之间的能量传输系数以及自耦合系数的显式公式，并以单个物体的反射系数和传输系数表示。我们还展示了如何计算局部平衡温度在这样的系统。一个类似的公式被引入到量化描述Casimir Lifshitz力的热平衡的动量传递系数。热平衡时的力作为一种特殊情况很容易得到.作为这个一般理论框架的一个例子，我们展示了三体系统中第四块板的存在如何影响热传递问题中的平衡温度和作用于系统的力所产生的平衡位置。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nonequilibrium Probes of Quantum Geometry in Gapless Systems
Princeton University（普林斯顿大学）；École Normale Supérieure (ENS)（巴黎高等师范学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）
通过非平衡探测揭示无能隙系统中量子几何，利用时间依赖的共形变换研究量子度量与 Berry 阶的关系，结合数值模拟与精确结果验证通用性。
2026-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Optimal nonequilibrium thermometry in Markovian environments
测量体温所需的最短时间是多少？在本文中，我们解决了这个问题的一大类的过程中，温度推断通过测量探针（温度计）弱耦合到感兴趣的样品，使探针的演变是很好地描述了量子马尔可夫主方程。考虑到最一般的控制策略的探头（自适应测量，任意控制探头的状态和哈密顿量），我们提供了在有限的时间内可实现的测量精度的界限，并表明，在许多情况下，这些基本的限制可以饱和一个相对简单的实验。我们发现，对于一般类的样品-探针相互作用的测量不确定性的缩放是成反比的过程的时间，一个散粒噪声样的行为，由于温度测量的耗散性而产生。作为一个侧面的结果，我们表明，探针-样品相互作用引起的兰姆位移可以在测温中发挥相关的作用，允许在低温制度的有限测量分辨率。更准确地说，测量不确定度随温度以多项式形式衰减为$T\rightarrow 0$，而不是通常的指数衰减为$T^{-1}$。我们说明了这些一般结果（i）量子位探针与玻色子样品相互作用，其中兰姆位移的作用被突出显示，以及（ii）$N$ -量子位探针和样品之间的集体超辐射耦合，这使得测量不确定性的二次衰减与$N$。
2022-12-01 quant-ph
Nonequilibrium quantum heat transport between structured environments
本文运用运动层级方程技术分析自旋-玻色子模型中的非平衡热传输，发现耦合谐振子对在有效谱密度中引入局域间隙，导致弱耦合下热流剧烈改变且稳态电流受抑制，揭示了通过定制热环境谱性质控制纳米尺度热传输的新机制。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current fluctuations in nonequilibrium open quantum systems beyond weak coupling: a reaction coordinate approach
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Universidad de Murcia（穆尔西亚大学）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文基于反应坐标方法，研究了非平衡开放量子系统中强耦合下的电流涨落及其时间相关性，揭示了平均电流和其涨落与系统-环境耦合强度的非单调关系，并发现非经典特性对抑制噪声的作用。
2026-05-15 quant-ph
Nonequilibrium potential and fluctuation theorems for quantum maps
我们导出了量子映射的一般涨落定理。该定理适用于广泛的量子动力学，如幺正演化、退相干、热化和其他类型的量子开放系统的演化。该定理在一个简单的框架中再现了著名的涨落定理，并将Hatano-Sasa定理推广到量子非平衡过程。此外，它有助于阐明在开放量子系统中诱导给定动力学的环境的物理性质。
2015-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergence of energy-avoiding and energy-seeking behaviours in nonequilibrium dissipative quantum systems
非平衡态热力学的一个长期挑战是预测生命物质典型的自组织行为和功能的出现。尽管在经典复杂系统方面取得了进展，但如何将这些结果外推到量子尺度上仍然远未可知。在这里，我们采用范式主方程框架，以建立一些逼真的行为和功能，确实可以出现在基本耗散量子系统驱动的平衡。具体而言，我们发现这两个能源避免（低稳定耗散）和能源寻求行为（高稳定耗散），以及这些模式之间的自适应转换，在通用的几个级别的系统。我们还发现紧急的功能，即，在系统的环境中的自组织的热梯度（在能量寻求模式）和对热梯度的主动平衡（在能量避免模式）。最后，我们讨论了我们的结果可能与耗散适应的概念。
2022-01-12 quant-ph
Coherence enhanced quantum metrology in a nonequilibrium optical molecule
利用超越久期近似的量子主方程，研究了耦合于两种不同温度环境的光学分子系统中的量子精密测量。我们发现非平衡态产生并维持的稳态相干性可以增强量子精密测量。我们还研究了非平衡态的旋度通量、热流和定态熵产生的定量度量。发现它们随温差而生长。然而，一个明显的悖论出现考虑相反的行为的稳态相干性和非平衡措施有关的腔间耦合强度。通过将热流分解为粒子数部分和相干部分，解决了这个悖论。只有后者，相干热流，是紧密相连的稳态相干性和行为类似的相对于腔间耦合强度。有趣的是，相干热流从低温库流向高温库，与布居热流的方向相反。我们的工作提供了一种可行的方法来增强量子精密测量的开放量子系统通过稳态相干的非平衡条件，可以控制和操纵，以最大限度地提高其效用。其潜在的应用不仅限于量子精密测量，还扩展到器件设计、量子计算和量子技术等领域。
2018-03-16 quant-ph
Electromagnetic Viscosity in Complex Structured Environments: From black-body to Quantum Friction
研究了温度为$T$的一般复杂结构电磁环境中原子的非保守开放系统动力学。在这样的系统中，当原子沿着环境的自旋不变轴运动时，摩擦力作用在粒子上。由于摩擦而产生的有效粘性是由与波动（量子）电磁场的非平衡相互作用产生的，这有效地设置了一个特权参考系。我们研究了量子或热涨落对相互作用的影响，并强调了它们是如何引起不同类型的粘性的，即量子和黑体摩擦。为此，我们开发了一个自洽的非马尔可夫描述，包含后者作为特殊情况。特别是，我们展示了非平衡动力学，辐射的量子和热性质之间的相互作用，以及光在真空-材料界面的限制是负责几个有趣和有趣的功能。我们的分析是相关的非接触摩擦和由此产生的电磁粘度的未来实验测试。
2021-10-26 quant-ph
Single-atom quantum probes for ultracold gases using nonequilibrium spin dynamics
量子探针是原子大小的设备，将其环境的信息映射到量子力学状态。通过改进测量，同时最大限度地减少对环境的扰动，它们形成了量子技术的核心资产。我们通过将单个Cs原子浸入超冷Rb浴中来实现基于自旋的量子探针。控制探针和浴之间的非弹性自旋交换过程允许将运动和热信息映射到量子自旋状态上。我们表明，稳态自旋布居非常适合于绝对测温，减少温度测量的量子自旋分布的检测。此外，我们还发现，通过非平衡自旋动力学，可以使每一次非弹性碰撞的信息增益最大化。非平衡态量子探测的灵敏度有效地超过了量子探测的稳态克拉梅尔·拉奥极限几乎一个数量级，同时将浴的扰动减少到只有三个角动量量子。我们的工作铺平了道路，在海森堡极限量子系统的本地探测，而且通过控制非平衡动力学优化测量策略。
2019-06-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Nonequilibrium system-bath entanglement theorem versus heat transport
在这项工作中，我们将最近建立的系统浴纠缠定理（SBET）[J. Chem. Phys. 152，034102（2020）]扩展到非平衡场景，其中任意系统耦合到不同温度下的多个高斯浴环境。虽然现有的SBET连接的纠缠系统浴响应函数的本地系统，扩展的理论是关注的非平衡稳态量子传输电流通过分子结。新理论建立在广义朗之万方程的基础上，与量子体系中的非平衡态热力学有着密切的联系。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Controlling Nonequilibrium Bose-Einstein Condensation with Engineered Environments
针对非平衡玻色凝聚的逆控制问题，提出超导电路中的玻色凝聚器与基于线性规划的理论，实现目标凝聚构型及转变点的工程化。
2024-07-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Geometric quench and nonequilibrium dynamics of fractional quantum Hall states
我们引入朗道能级轨道几何的猝灭，作为分数量子霍尔态非平衡动力学的探针。我们表明，这种几何淬火诱导相干多体动力学的中性自由度的PHOOH流体。质量各向异性淬灭的最简单情况可以实验地实现为磁场的突然倾斜，并且所得到的动力学减少为自旋- $2$“引力子”模式的谐波运动，即，Girvin-MacDonald-Platzman磁子的长波长极限。我们推导出一个解析描述的引力子动力学使用双度规理论的B-H状态，并找到协议，在短时间内精确的数值模拟。我们表明，某些类型的几何淬火激发高自旋集体模式，从而建立他们的存在，在微观模型和激励扩展的几何理论的BROH状态。
2018-10-26 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum thermodynamics from the nonequilibrium dynamics of open systems: energy, heat capacity and the third law
我们从开放量子系统的角度出发，从它们的非平衡动力学出发，研究了量子多体系统的物理量、物理量之间的关系和热力学热力学定律得到明确定义和适用的条件。我们首先描述了如何开放系统非平衡动力学（ONEq）的方法是不同的封闭的组合系统+环境中的全局热状态（CGTs）设置。只有当开放系统达到平衡后，它才能服从传统的热力学描述，因此量子热力学（QTD）是在最后出现的，而不是在开始时假设的。我们看到，开放系统方法具有处理非平衡过程的优势，因为在不久的将来，许多实验将要求这样做。因为它阐明了QTD存在的条件，它也可以帮助我们以系统的方式从第一原理解决量子热力学的基本问题。然后，我们研究了一类开放量子系统，其中完全的非平衡动力学可以精确求解，即$N$强耦合谐振子的量子布朗运动，与标量场环境强烈相互作用。这里我们着重讨论内能、热容和第三定律。我们显示了这类物理模型，除其他发现外，广泛的属性的内能，积极的热容量和有效性的第三定律的角度来看的行为的热容量向零温度。从精确解和定量分析中得到的这些结论清楚地反驳了在这样的系统中负比热的说法，并消除了在这样的系统中热力学第三定律的有效性依赖于量子纠缠的指控。
2018-01-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Atom-light crystallization of BECs in multimode cavities: Nonequilibrium classical and quantum phase transitions, emergent lattices, supersolidity, and frustration
玻色-爱因斯坦凝聚体在横向泵浦光腔中的自组织是一个类似于结晶的过程：当被足够强度的激光泵浦时，耦合的物质和光场自发地演变成空间调制的图案或晶体，其晶格结构由腔的几何形状决定。在具有多个简并模式的腔中，可能的晶格排列的准连续体以及与采用特定晶格排列相关的连续对称性破缺会产生诸如声子、缺陷和挫折等现象，这些现象迄今为止在超冷原子环境中尚未被探索过涉及中性原子。本文发展了一种非平衡场论方法来研究抽运有耗光腔中BEC的自组织行为。我们发现，过渡是很好地描述，在制度的主要利益，由一个有效的均衡理论。在非零温度下，自组织发生通过波动驱动的一阶相变的Brazovskii类;这种转变持续到零温度，并跨越到一个新的普遍性类的量子相变。我们进一步利用我们的场论描述调查的自组织过渡的非平衡波动的作用，以及探索有序相液滴的成核，拓扑缺陷的性质和能量，在有序相的超固体，和挫折的可能性控制的腔的几何形状。此外，我们讨论了实验参数的范围内，我们期望这里描述的现象是可观察的，以及可能的计划，通过原子相关性或从腔体发射的光的相关性检测排序和波动。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Kinetic Rates within the Nonequilibrium Steady State
量子网络的非平衡稳态（NESS）是许多物理和生物场景的核心。例子包括自然过程，如视觉和光合作用，以及技术设备，如光电池，两者都由非相干光（如阳光）激活，并导致量子传输。在这里，提供了一种完全通用的方法来定义NESS中量子网络的组件，并获得这些组件之间的过程速率。量子效应被明确地包括在整个过程中，在（a）通过投影算子定义网络组件，和（b）在确定速率过程中相干性的作用。作为例子，该方法被应用到模型的情况下，两个版本的V级系统，并自旋玻色子模型，其中的作用的环境和内部系统的属性，在确定的速率进行检查。此外，马尔可夫与非马尔可夫贡献的作用是量化的，暴露的条件下，NESS率可以通过扰动的非平衡稳态。
2022-09-02 physics.chem-ph quant-ph
Magnetic field induced symmetry breaking in nonequilibrium quantum networks
我们研究了外加磁场对一般立方量子网络非平衡输运性质的影响，该网络由紧束缚哈密顿量描述，并与保持开放系统对称性的引线进行了专门设计的耦合。我们证明了开放系统的对称性可以通过磁场的方向来操纵。从没有场时保持的所有对称性开始，各向异性场和各向同性场系统地打破了对称性，影响了所有的非平衡性质。对于简单的立方系统，我们能够识别的稳态，包括纯态，浴依赖态（非平衡稳态），也非物理状态。作为应用，我们对大型立方体网络进行了数值计算，表明对称性破缺可以控制非平衡电流，并且不同的环境相互作用可以导致可以在人工超晶格和冷原子中设计的新特征。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Robustness of Quantum Discord in Nonequilibrium Electronic Transport through Tunnel-Coupled Quantum Dots
SRM Institute of Science and Technology（SRM科学技术研究所）；Chennai Institute of Technology（金奈技术学院）
研究双量子点系统在非平衡电子输运中量子失谐的瞬态和稳态行为，发现量子失谐在宽参数范围内保持有限，且比经典关联更鲁棒。
2026-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exact nonequilibrium quantum observable statistics: A large-deviation approach
解析地得到了任意量子可观测量的精确统计。由于一系列中间测量的概率性质以及与环境相互作用引起的随机波动，系统演化结束时的测量结果是随机变量。在这里，我们提供了精确的大偏差形式的概率分布，这是由一个指数衰减的配置文件的测量数量。然后，在一个单一的实现的系统转换的测量结果的最可能的分布，从而实现超出预期值的预测。通过对一个实验可再现的随机哈密顿二能级系统的数值模拟，证实了理论结果。
2019-06-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy transmutation in nonequilibrium quantum systems
本文利用星图几何的方法研究了量子结中的粒子输运和热输运。系统处于非平衡稳态，其特征在于连接到图的边缘的热库的不同温度和化学势。我们探讨的Landauer-Buettiker状态和宇称和时间反转变换下的轨道。在这些状态下，粒子数和总能量都守恒。然而，热能和化学势能一般不分别守恒，这就产生了它们之间能量转化的基本过程。我们详细研究了这一过程的两个方向，引入适当的效率系数。对于结中的尺度不变相互作用，我们的结果是精确和明确的。它们覆盖了整个参数空间，并考虑了所有的非线性效应。能量嬗变取决于粒子统计。
2014-12-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Nonequilibrium thermodynamics in the strong coupling and non-Markovian regime based on a reaction coordinate mapping
本文提出了一种超越弱耦合和马尔可夫近似的研究小系统热力学行为的方法。我们的想法是重新定义的系统和环境，使有效的，重新定义的系统再次弱耦合到马尔可夫剩余浴，因此，允许导出一个一致的热力学框架，这个新的系统环境分区。为了实现这一目标，我们利用的反应坐标映射，这是一个通用的方法，在这个意义上说，它可以应用于一个任意的（量子或经典，甚至时间依赖）系统线性耦合到一个任意数量的谐振子水库。该方法的核心依赖于对环境的一部分（反应坐标）的适当识别，其随后被包括为系统的一部分。我们证明了这一概念的力量，表明非马尔可夫效应可以显着提高稳态效率的三能级微波激射器热机，即使在制度的弱系统浴耦合。此外，我们表明，我们的方法允许一个单电子晶体管耦合到振动证明主方程中的极化子变换参考系。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium-induced enhancement of dynamical quantum coherence and entanglement of spin arrays
核自旋产生的随机磁场一直被认为是量子点自旋退相干的主要来源。在这里，我们得到了精确的和分析的方式通过超精细相互作用耦合到核自旋环境的自旋量子比特的动力学，超越了弱系统浴相互作用和马尔可夫近似。我们预测，在核浴中，化学电势梯度产生的详细平衡破坏导致了粒子数、量子相干性和纠缠的快速振荡，这些在传统情况下是不存在的（即，Overhauser噪声）。这是由于系统的非平衡特性，如振荡周期和化学势不平衡之间的关系所示。我们的结果揭示了非平衡态的细节平衡破坏对于增强自旋量子比特的动力学相干和纠缠的重要性。此外，我们的精确解明确地表明，由核自旋组成的非马尔可夫浴可以保持集体量子态，由于恢复的相干性。最后，我们提出了一个实验，使用超冷囚禁离子观察这些非平衡和记忆效应。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
A solvable model for strongly interacting nonequilibrium excitons
本文提出强相互作用非平衡激子的可解模型，推导稳态密度矩阵闭式解，研究非平衡相图，发现与平衡相图定性一致但稳态非热且相变性质改变。
2024-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
