Non-Markovianity and memory enhancement in Quantum Reservoir Computing
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems (IFISC) UIB-CSIC（跨学科物理与复杂系统研究所 (IFISC) 巴利阿里群岛大学-西班牙高等科学研究理事会）
研究量子储层计算中马尔可夫动力学限制长期记忆问题，提出非马尔可夫动力学可克服此局限，通过解析推导和数值模拟证明其优势，引入嵌入方法实现可控转变，确立量子非马尔可夫性为增强记忆关键资源。
2026-07-21 quant-ph
Probing non-Markovian quantum dynamics with data-driven analysis: Beyond "black-box" machine learning models
精确理解量子系统的环境对其动力学的影响是开放量子系统理论的核心，对于可控大规模量子系统的进一步发展至关重要。然而，现有的方法来考虑复杂系统-环境相互作用的记忆效应的存在下，要么是基于启发式和过于简化的原则，或引起计算困难。在实践中，人们可以利用现有的实验数据，用通常更简单的数据驱动分析来取代第一原理模拟。受数据分析和机器学习最新进展的启发，我们提出了一种数据驱动的方法来分析开放量子系统的非马尔可夫动力学。我们的方法允许，一方面，捕获开放量子系统的最重要的特征，如环境的有效维数和联合系统-环境量子动力学的频谱，另一方面，重建非马尔可夫量子动力学的预测模型，并对测量的量子轨迹进行去噪。我们证明了所提出的方法的性能与各种模型的开放量子系统，包括一个量子位耦合有限的环境，自旋玻色子模型，和阻尼Jaynes-Cummings模型。
2022-10-07 quant-ph
Generation of Quantum Entanglement in Autonomous Thermal Machines: Effects of Non-Markovianity, Hilbert Space Structure, and Quantum Coherence
Abdelmalek Essaadi University（阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学）；Mohammed VI Polytechnic University (UM6P)（穆罕默德六世理工大学）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
研究通过量子自主热机与外部量子系统相互作用生成纠缠，分析非马尔可夫性、希尔伯特空间结构和相干性对纠缠生成的影响，揭示温度差和相干性作为量子资源的作用。
2026-04-16 quant-ph
Memory effect and pseudomode amplitude in non-Markovian dynamics of a two level system
利用伪模方法研究了二能级原子的非马尔可夫动力学。由于非马尔可夫动力学的记忆效应，原子在较晚的时间从库中接收到反馈信息和激发能量，从而导致比马尔可夫动力学更复杂的行为。利用伪模方法，将原子的非马尔可夫动力学映射为原子的马尔可夫动力学和伪模的马尔可夫动力学。通过对马尔可夫动力学的伪模方法和量子跳跃方法的研究，我们从物理上直观地了解了非马尔可夫动力学的记忆效应。它表明了一个简单的物理意义的记忆时间的非马尔可夫水库。
2017-01-26 quant-ph
Interplay between Non-Markovianity of Noise and Dynamics in Quantum Systems
开放量子系统动力学的非马尔可夫性通常与系统与其环境之间的信息双向交换有关，它被认为是各种量子信息任务的资源。研究了连续时间随机行走噪声驱动下的两态系统动力学的非马尔可夫性，根据其停留时间分布参数的不同，随机行走噪声可以是马尔可夫的，也可以是非马尔可夫的.精确的解析表达式，以及跟踪距离和熵为基础的非马尔可夫措施的可扩展性，并获得和用于调查之间的相互作用的非马尔可夫噪声和动力学。我们的研究结果表明，在许多情况下，动态也是非马尔可夫噪声时，非马尔可夫。然而，马尔可夫噪声可能导致非马尔可夫动力学，而非马尔可夫噪声可能导致马尔可夫动力学，但仅限于某些参数值。
2023-03-25 quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics induced by a generic environment
研究了耦合到随机矩阵环境中的量子二能级系统的开放动力学。利用量子信道理论，我们研究了不同的量子马尔可夫性测度和判据。一个彻底的分析，整个参数空间，揭示了广泛的不同制度，从强非马尔可夫马尔可夫动态。与分析模型相反，所有非马尔可夫度量和标准都必须应用于具有波动和统计不确定性的数据。我们讨论了不同的方法的实际用途。
2019-06-25 quant-ph
Unboxing Quantum Black Box Models: Learning Non-Markovian Dynamics
表征环境的记忆特性对于量子比特和其他先进量子系统的高保真控制至关重要。然而，目前的非马尔可夫断层扫描技术要么局限于离散超算子，要么采用机器学习方法，这两种方法都不能提供对量子系统动力学的物理洞察。为了规避这一限制，我们设计了学习架构，明确编码物理约束，如微分形式的完全正的保迹映射的属性。该方法保留了机器学习方法的多功能性，而不牺牲传统参数估计方法的效率和保真度。我们的方法提供了机器学习和不透明超算子所缺乏的物理可解释性。此外，它知道通常被基于超级算子的断层扫描忽略的基本连续动态。这种范式为噪声感知的最佳量子控制铺平了道路，并开辟了利用水浴作为控制和错误缓解资源的道路。
2020-09-08 quant-ph
Markovian and Post-Markovian dynamics of nonequilibrium thermal entanglement
研究了不同温度下玻色子浴中双自旋耦合的动力学行为。在指数记忆核的马尔可夫和后马尔可夫情形下，得到了系统约化密度矩阵的解析解，分析了自旋-自旋纠缠的动力学和温度依赖性.
2009-05-06 quant-ph
Non-Markovian quantum jumps from measurements in bipartite Markovian dynamics
量子跳跃方法允许表征与提交给连续测量动作的开放量子系统相关联的随机动力学。在本文中，我们表明，这种形式主义可以一贯地扩展到非马尔可夫系统动力学。结果依赖于研究的测量过程中进行的二分安排，其特征在于由马尔可夫Lindblad进化。通过对一个二能级系统动力学的研究，证明了系综动力学中可能存在环境-系统信息流等非马尔可夫效应.
2013-08-31 quant-ph
Measuring non-Markovianity via incoherent mixing with Markovian dynamics
我们引入了一种基于最小量的额外马尔可夫噪声的非马尔可夫性度量，我们必须通过非相干混合添加到过程中，以便使所得到的变换始终是马尔可夫的。我们展示了如何通过考虑任意维的去极化演化集和量子比特的去相位演化集来评估这种度量。
2020-04-07 quant-ph
Machine Learning-Based Characterisation of the Non-Markovian Dynamics of a Nitrogen-Vacancy Centre
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
本研究首次通过实验展示基于机器学习从NV中心拉比动力学重构反应坐标谱密度参数，其性能经基准测试可可靠复现NV动力学，部分参数估计方差与最大似然估计相当。
2026-08-31 quant-ph
Abrupt transitions between Markovian and non-Markovian dynamics in open quantum systems
对于开放量子系统，通常需要浴态的快速恢复来诱导马尔可夫动力学，这通常只能在诸如弱系统-浴耦合和无限大浴的限制下实现。在这项工作中，我们研究了耦合到单量子位浴的量子位系统的马尔可夫性，量子位浴通过量子冷却不断更新。一个令人惊讶的结果是，存在一个有限的阈值的冷却速率，在该系统从非马尔可夫动力学的马尔可夫动力学，这是在鲜明的对比，通常的理解，马尔可夫动力学是一个渐近行为下的Born-Markov近似。我们还研究了熔池的时间相关性，发现熔池时间相关性的衰减速率与系统的演化速度是同一数量级的。这表明量子马尔可夫动力学可以存在于通常的短浴相关极限之外。
2017-12-29 quant-ph
Robustness and fragility of Markovian dynamics in a qubit dephasing channel
在随机幺正动力学方案中研究了量子比特的马尔可夫动力学，其中Kraus算符被一个额外的噪声所改变。在扰动的情况下，马尔可夫性的行为进行了探讨。我们提供了一个新的算法检查CP整除（马尔可夫）的动态映射。
2017-02-13 quant-ph
Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
我们研究了如何使用可编程量子处理器来模拟量子比特的马尔可夫动力学的生成器。
2005-04-04 quant-ph
Qubit Entanglement generation by Gaussian non-Markovian dynamics
我们考虑两个量子比特与一个共同的玻色子浴相互作用，但不是直接相互作用。我们推导出高斯非马尔可夫动力学映射的（二分）纠缠产生条件，并表明它们与马尔可夫机制相似;然而，它们依赖于不同的物理系数，并在不同的时间尺度上保持。事实上，对于小的时间，在非马尔可夫制度的纠缠可能是在一个更短的时间尺度（$\propto t^2$）比在马尔可夫制度（$\propto t$）。此外，虽然奇异耦合极限的非马尔可夫动力学产生马尔可夫的，我们表明，同样的限制并不导致从非马尔可夫纠缠产生条件的马尔可夫的。此外，纠缠产生条件不依赖于初始时间的非马尔可夫开放动力学耦合到玻色子高斯浴，而它们可能取决于时间的开放动力学起源于耦合到经典，随机高斯环境。
2019-01-10 quant-ph
Noise Classification in Three-Level Quantum Networks by Machine Learning
该研究提出基于前馈神经网络的三能级量子网络噪声分类方法，可超99%准确率区分非马尔可夫与马尔可夫退相干噪声，鲁棒性强且适用于有限样本实验，为量子架构噪声空间相关性分类提供新路径。
2024-12-02 quant-ph
Minimal quantum thermal machine in a bandgap environment: non-Markovian features and anti-Zeno advantage
分析了量子热机的一个极小模型，其中被驱动的二能级工作介质（WM）被嵌入在其光谱具有带隙的环境（库）中。与其光谱由带隙分离的热或冷储层重叠。近似和精确的治疗支持的分析考虑产生一个完整的表征，这个热机器在深量子域。对于慢到中等调制，储层的光谱响应接近平衡，在热流和功率输出中表现出边带（Floquet）共振。相反，对于更快的调制，强耦合和非马尔可夫特征引起WM和水库之间的相关性和两个水库之间。然后，发现对于连续和分段快速调制，导致增强的光谱储层响应的反芝诺效应的严格量子起源（“量子优势”）的功率提升。这些特征不能被标准的马尔可夫处理所捕获。
2022-11-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
The transition from non-Markovian to Markovian dynamics for generic environments
利用随机矩阵研究了两能级系统与一般环境相互作用的约化动力学。在弱耦合极限下，该结果可以直接由已知的纯度衰变结果得到，并得到马尔可夫动力学。然后，我们专注于强耦合的情况下，当动态是已知的非马尔可夫。在这种情况下，耦合占主导地位的局部部分的哈密顿量，因此，我们把后者作为一个扰动的前。借助于线性响应近似，这使我们能够获得简化动力学的解析描述。最后，我们发现从非马尔可夫到马尔可夫动力学的一个过渡点的耦合和当地的哈密顿量是可比的大小。
2016-01-29 quant-ph
Detecting non-Markovianity of quantum evolution via spectra of dynamical maps
我们基于动力学映射的谱性质对非马尔可夫量子演化进行了分析。我们引入动态模拟的纠缠见证检测非马尔可夫性，我们说明了它的行为与几个有指导意义的例子。它表明，对于某一类动态映射的形状的身体的可达状态提供了一个简单的非马尔可夫证据。
2016-07-08 quant-ph
Quantifying Non-Markovianity in Open Quantum Dynamics
非马尔可夫开放量子动力学的表征具有重要的理论和实际意义。在一个开创性的工作[物理。120，040405（2018）]，提出了一个充分必要的量子马尔可夫条件，具有明确的操作解释和对应的经典极限。在这里，我们提出了两个一般的开放量子动力学的非马尔可夫度量，这是完全调和的马尔可夫极限，可以有效地计算基于系统的多时间量子测量。提出了一种重构底层开放量子动力学的启发式算法，其复杂性与所提出的非马尔可夫测度直接相关。通过数值例子证明了非马尔可夫测度和重构算法，并对量子退相动力学中的非马尔可夫性进行了重新审视。
2022-07-22 quant-ph
Convex geometry of Markovian Lindblad dynamics and witnessing non-Markovianity
我们开发了一个理论的线性证人检测非Markovianity的基础上，几何结构的集合的Choi状态的所有Markovian演化具有Lindblad型发电机。我们证明了在小时间间隔近似下，所有这样的马尔可夫Choi态的集合形成一个凸紧集。利用几何Hahn-Banach定理，构造线性见证函数，从马氏Choi态集合中分离出一个非马氏Choi态.我们提出的例子，这样的证人退相通道和泡利通道的情况下，量子比特。我们进一步研究了马尔可夫Choi态的几何结构，发现它们并不构成多胞形。这提供了一个平台，考虑非Markovianity证人的非线性改进。
2018-05-28 quant-ph
Environment Induced Entanglement in Markovian Dissipative Dynamics
我们表明，两个，非相互作用的2级系统，沉浸在一个共同的浴缸，可以成为相互纠缠时，根据马尔可夫，完全积极的减少动态演变。
2003-07-22 quant-ph
Predicting non-Markovian superconducting qubit dynamics from tomographic reconstruction
非马尔可夫噪声在理解和对抗量子计算机中的退相干方面提出了一个特别相关的挑战，但在简单模型中捕获具有挑战性。在这里，我们表明，一个简单的唯象动力学模型称为后马尔可夫主方程（PMME）准确地捕捉和预测超导量子比特系统中的非马尔可夫噪声。PMME是使用IBM Quantum Experience基于云的量子处理器的实验测量状态动力学构建的，因此构建的模型成功地预测了在后来的实验中观察到的非马尔可夫动力学。该模型还允许提取有关串扰和非马尔可夫度量的信息。我们明确表明，PMME模型预测随后的动态处理器比标准的马尔可夫主方程。
2021-11-13 quant-ph
Experimental investigation of the effect of classical noise on quantum non-Markovian dynamics
我们从实验上研究了不同经典噪声对二能级系统退相动力学的影响与量子动力学的非马尔可夫性之间的关系。两级系统被编码在光子偏振自由度和噪声的行动是通过一个空间光调制器获得，从而允许一个简单的工程不同的随机环境。利用迹距离研究了经典马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声（高斯噪声和非高斯噪声）驱动下的动力学的量子非马尔可夫性。我们的研究清楚地表明了非马尔可夫经典过程和非马尔可夫量子动力学概念的不同性质。
2019-09-03 quant-ph
Optimizing continuous-time quantum error correction for Markovian and non-Markovian noise models
University of Southern California（南加州大学）
本文利用机器学习优化连续时间量子纠错码空间和恢复映射，以适应任意噪声条件。
2026-09-21 quant-ph
Exact closed master equation for Gaussian non-Markovian dynamics
非马尔可夫主方程描述了一般的开放量子系统，当没有近似。我们提供了确切的封闭的主方程类高斯，完全积极的，保迹，非马尔可夫动力学。这个非常普遍的结果允许研究各种各样的物理系统。我们证明了非马尔可夫量子布朗运动的主方程是我们一般结果的一个特例。此外，我们还导出了非马尔可夫耗散随机薛定谔方程解的主方程，为分析耗散非马尔可夫崩溃模型奠定了基础。
2016-03-23 quant-ph
A classical appraisal of quantum definitions of non-Markovian dynamics
从与经典马氏过程定义的比较出发，讨论了量子动力学的非马氏性问题。我们指出的事实是，两个足够的，但不是必要的签名的非Markovianity的经典过程中发现他们的自然量子对应在最近推出的量子非Markovianity的措施。针对量子动力学详细分析了这种行为，量子动力学可以以一类经典过程作为输入来构建。
2012-07-17 quant-ph
Invertibility as a witness of Markovianity of the quantum dynamical maps
量子开放系统过程的马尔可夫性是当前研究的热点之一。通常情况下，可逆性被认为是开放的量子系统动力学映射的马尔可夫性是不必要的。然而，在本文中，我们区分一类物理上重要的动态映射（过程），可逆性是必要条件的马尔可夫性。由于每个量子态层析成像直接提供关于映射的可逆性的信息，因此不需要优化过程来确定关于所考虑的一类动力学过程的非马尔可夫性。在此基础上，我们能够提供一个系统的洞察力，并区分各种方法的相互关系，量子马尔可夫。值得注意的是，对于所考虑的一类动力学映射的过程，允许动力学映射的可除性，可逆性和马尔可夫性之间的各种关系。
2022-09-08 quant-ph
General non-Markovian dynamics of open quantum systems
本文给出了开放量子系统的非马尔可夫动力学的一般理论。我们通过将精确的主方程与非平衡格林函数相联系来研究非马尔可夫动力学。充分考虑了环境的反作用。非马尔可夫动力学由非指数衰减和无耗散振荡组成。非指数衰减是由自能修正虚部的不连续性引起的。无耗散振荡产生于带隙或谱密度的有限能带结构。各种非马尔可夫环境下的精确解析解表明，非马尔可夫动力学可以从开放系统的环境修正谱中得到很大程度的理解。
2012-06-20 quant-ph
Maximally non-Markovian quantum dynamics without environment backflow of information
非马尔可夫性的程度允许以类似于施密特数测量纯态纠缠度的方式来表征脱离马尔可夫制度的量子演化。最大非马尔可夫动力学类似于最大纠缠态[D. Chruelcienski和S. Maniscalco，Phys. Rev. Lett. 112，120404（2014）]。在这里，我们证明了存在一类最大的非马尔可夫量子演化，其中相关的环境（不属于系统的自由度）服从马尔可夫（无记忆）动力学，这反过来又是不受系统状态或动力学的扰动。这些属性意味着没有任何“物理环境到系统的信息回流”。“非马尔可夫特征（通常在耦合到耗散经典自由度的量子系统中）源于系统动力学对库状态的单向依赖。
2018-04-10 quant-ph
A Dynamical Theory of Markovian Diffusion
提出了马尔可夫扩散的动力学处理方法，并讨论了几个应用。随机解释的量子力学被认为是在这个框架内。导出了一个包含二阶量子效应的布朗运动模型。
2001-10-08 quant-ph
Markovian Embeddings of Non-Markovian Open System Dynamics
Institute for Complex Quantum Systems and IQST, Ulm University（乌尔姆大学复杂量子系统与IQST研究所）
本文通过将非马尔可夫开放量子动力学嵌入扩展的马尔可夫空间，提出了一种非微扰模拟方法，展示了不同解缠方式生成确定性时间局部方程，并以布朗-振子谱密度为例，阐明了HEOM和Lindblad-伪模式方法之间的关系。
2026-02-24 quant-ph
Exact Markovian and non-Markovian time dynamics in waveguide QED: collective interactions, bound states in continuum, superradiance and subradiance
我们开发了一个形式主义的精确时间动力学波导量子电动力学（QED）使用的实空间方法建模。形式主义不假设任何特定配置的发射器，并允许马尔可夫动力学的研究完全解析和非马尔可夫动力学半解析与一个简单的数值积分步骤。我们利用该方法研究了连续介质中的亚辐射、超辐射和束缚态。我们讨论了新的现象，如细分的集体衰变率到对称和反对称的子集和非马尔可夫超辐射效应，可以导致集体衰变强于迪克超辐射。我们还讨论了可能的应用，如脉冲整形和相干吸收。因此，我们拓宽了稳态光子输运以外的实空间方法的适用范围。
2019-12-03 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
Assessing non-Markovian dynamics through moments of the Choi state
本文利用 Choi 矩阵各阶矩构造矩阵半正定性判据，以检测伴随信息回流的非马尔可夫量子动力学，并通过示例验证及为保迹动力学提出矩度量。
2024-03-01 quant-ph
An alternative non-Markovianity measure by divisibility of dynamical map
用不可整除性来鉴别非马尔可夫性，提出了量子过程的非马尔可夫性的一种度量。给出了三个例子来说明非马尔可夫性，并计算和讨论了非马尔可夫性的测度。比较与其他措施的非马尔可夫。我们的非马尔可夫测度的优点是，不需要优化过程，它是有限的任何量子过程，这大大提高了所提出的措施的实际意义。
2011-02-23 quant-ph
Description and complexity of Non-markovian open quantum dynamics
理解和模拟非马尔可夫量子动力学是开放量子系统理论的一个重要挑战。这一努力的一个关键进展将是发展一个统一的数学描述非马尔可夫动力学，并在多体环境中对其复杂性进行分类。在本文中，我们确定了一般类的非马尔可夫记忆内核，描述复值氡措施，并通过正则化过程构建相应的系统环境酉群定义其动态。在此定义的基础上，我们考虑$k-$本地多体非马尔可夫系统的物理动机的假设上的总变化和平滑的内存内核。我们建立了它们的动力学可以有效地近似量子计算机，从而提供了一个严格的验证扩展丘奇-图灵论文这一类非马尔可夫开放量子系统。
2022-11-08 quant-ph
Distinguishing environment-induced non-Markovianity from subsystem dynamics
量子非马尔可夫性修正了系统的环境退相干。由于子系统之间的相互作用，这种情况在复杂系统中更加丰富。我们考虑的问题，区分多个源的非马尔可夫性使用一个简单的功率谱技术，应用到一个量子位与另一个量子位通过Jaynes-Cummings型哈密顿量，并同时受到一些众所周知的噪声通道，如，随机电报噪声和非马尔可夫振幅阻尼，表现出马尔可夫以及非马尔可夫动力学在不同的参数范围内。
2020-11-07 quant-ph
Non-Markovian open dynamics from collision models
研究了由碰撞模型产生的完全正（CP）以及CP可除的连续时间动力学映射的凸组合。虽然个别地图都CP和马尔可夫，我们发现，凸组合仍然CP，但不一定马尔可夫。给出了由碰撞模型产生的量子比特动力学映射的这种组合的例子，并讨论了这种映射的可逆性、CP-可除性、P-可除性以及马尔可夫性质。
2019-05-09 quant-ph
Dynamical decoupling induced renormalization of the non-Markovian dynamics
在这项工作中，我们开发了一个数值框架，以研究非马尔可夫动力学的开放量子系统的动力学解耦应用重整化。我们利用一个非马尔可夫主方程，这是来自非马尔可夫量子轨迹形式主义。它包含非相干马尔可夫动力学和相干薛定谔动力学作为其极限情况，并能够捕捉它们之间的过渡。我们已经进行了全面的模拟的情况下，该系统是由奥恩斯坦-乌伦贝克噪声驱动或描述的自旋玻色子模型。模拟了bang-bang控制和连续动力学解耦下的重整化动力学。我们的结果表明，非马尔可夫动力学的重整化关键取决于环境的谱密度和包络的去耦脉冲。因此，在这项工作中开发的框架提供了一个统一的方法来调查现实的去耦脉冲的效率。这项工作也开辟了一种方法，以进一步优化去耦通过脉冲整形。
2006-09-28 quant-ph
Markovian and Non-Markovian Dynamics of Quantum Emitters coupled to Two-dimensional Structured Reservoirs
量子发射体与结构化浴的相互作用修改了它们的个体和集体动力学。在González-Tuesday \emph{et al}中，我们展示了当QE在二维结构储层的带的中间附近进行光谱调谐时，奇异的量子动力学是如何出现的，在那里我们预测了微扰处理、各向异性相互作用和新颖的超辐射和次辐射行为的失败。在这项工作中，我们对这种情况进行了进一步的分析，并对不同于带中心的光谱区域中的量子发射动力学进行了完整的分析。
2018-01-19 quant-ph
Delineating incoherent non-Markovian dynamics using quantum coherence
我们介绍了一种方法的非马尔可夫特性的系统与环境相互作用的一致性。我们表明，在允许的非相干操作，单调性的有效的相干措施的影响，由于非马尔可夫特征的系统环境演化。我们还定义了一个措施来量化的非马尔可夫性的基础上的非单调行为的一致性措施的动态。我们研究了我们提出的非马尔可夫标记在一个和两个量子比特情况下的失相和耗散动力学行为。我们还表明，我们提出的措施捕获的信息从环境中的系统和兼容的非马尔可夫性标准的回流。
2015-05-21 quant-ph
Entanglement assisted probe of the non-Markovian to Markovian transition in open quantum system dynamics
本研究利用超导量子比特处理器，通过纠缠辅助探测开放量子系统的非马尔可夫动力学，观测到纠缠坍缩复苏的记忆效应，并通过热光子调控实现非马尔可夫到马尔可夫的转变，最终借量子芝诺效应的无退相干子空间稳定纠缠。
2024-05-14 quant-ph
System-environment correlations and Markovian embedding of quantum non-Markovian dynamics
我们研究了量子系统的动力学，其与环境的相互作用由碰撞模型描述，即开放动力学通过系统与环境的各个组成部分之间的酉相互作用序列建模，称为“ancillas”，随后追踪出来。在这种情况下，非马尔可夫性是通过允许额外的酉相互作用之间的ancillas。对于这个模型，我们确定相关的系统环境相关性，导致非马尔可夫演化。通过一个等效的图片的开放的动态，我们引入的概念“记忆深度”，这些相关性之间建立的系统和一个适当大小的内存渲染的整体系统+内存进化马尔可夫。我们扩展我们的分析表明，虽然大多数系统与环境的相关性是无关的动力学特性的过程中，他们通常发挥了重要的作用，在热力学描述。最后，我们表明，在一个能量守恒的系统与环境的相互作用，热通量的非单调时间行为作为一个指标的非马尔可夫行为。
2018-07-10 quant-ph
Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
本研究发现非马尔可夫噪声能提升量子动力学模拟的准确性，揭示其在复杂非平衡物理中的重要性。
2023-11-29 quant-ph
Dynamical Crossover from Markovian to Non-Markovian dynamics in the strong coupling regime
研究了高斯态量子相干性的瞬态动力学。该状态被耦合到外部环境，该外部环境可以由Fano-Anderson型哈密顿量描述。通过求解量子朗之万方程，得到了计算积分算符时间演化的一阶和二阶矩的格林函数。从正交算子矩出发，我们构造了用于度量系统相干性的协方差矩阵。利用相干性测度的相对熵来度量相干性。我们认为在我们的分析，即，欧姆，亚欧姆，和超欧姆密度的三种不同类别的谱密度。我们研究了相干态、压缩态和位移压缩态的动力学性质。对于所有这些状态，我们观察到，当与系统和环境的耦合较弱时，相干性单调减少，并最终在很长一段时间内消失。在弱耦合极限下，所有的态都表现出马尔可夫演化。在强耦合极限下，初始阶段的动力学是马尔可夫的，经过一段时间后，它变成非马尔可夫的，我们观察到环境对系统的反作用。因此，在强耦合的限制，我们观察到一个动力学交叉从马尔可夫性质的非马尔可夫行为。这种交叉在某些环境条件下和对于量子态的某些参数是非常突然的。使用量子主方程的方法，我们验证了交叉的耗散和波动参数的动力学和结果赞同从相干动力学得到的。
2022-01-19 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
Non-Markovian Dynamics of Discrete-Time Quantum Walks
在离散时间的硬币量子行走的情况下，约化动力学的硬币显示出非马尔可夫递归特性，由于信息回流的自由度的位置。在这里，我们研究如何在开放系统动力学的存在下修改这种非马尔可夫行为。在这个过程中，我们获得了有益的见解的性质，非马尔可夫物理。特别是，我们表明，在（非马尔可夫）随机电报噪声（RTN）的情况下，一个进一步deterebile复发功能是存在于动态。此外，该特征与步行者的定位相关。另一方面，对于其他非马尔可夫类型的噪声（Ornstein-Uhlenbeck和幂律噪声），没有出现额外的递归特征。我们提出了一种功率谱方法，用于比较由于外部噪声和由于内部位置自由度的非马尔可夫分量的相对强度。
2017-03-23 quant-ph
Dynamical role of system-environment correlations in non-Markovian dynamics
我们分析了系统环境相关性在非马尔可夫动态的出现所发挥的作用。通过在Breuer等人开发的框架内工作，物理修订版信函103，210401（2009），我们揭示了非马尔可夫行为和系统环境相关性的动态之间的基本联系。我们推导出一个上限的变化率的系统，明确地依赖于系统和环境之间的相关性的发展和建立不同的状态之间的可扩展性。我们用一个完全可解的自旋链模型来说明我们的结果，这使我们能够深入了解触发非马尔可夫进化的机制。
2012-07-31 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 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
Dynamics of genuine multipartite entanglement under local non-Markovian dephasing
研究了非马尔可夫退相条件下三比特和四比特量子态的真纠缠动力学。利用可计算纠缠单调性，我们发现GHZ态是相当有弹性的态，而W态是最脆弱的态。我们比较了所选量子态的动力学与随机纯态和加权图态的动力学。
2014-11-05 quant-ph
Non-Markovian memory in IBMQX4
我们在IBM的量子体验中测量和量化非马尔可夫效应。具体地说，我们通过表征以在它之前的门为条件的门的性能来分析门序列中的时间相关性。使用这种方法，我们估计（i）门的性能波动的大小，即，由于非马尔可夫性的错误;（ii）内存的长度;和（iii）内存的总大小。我们的研究结果强烈表明，存在非平凡的非马尔可夫效应在几乎所有的门在通用集。然而，根据我们的研究结果，我们讨论了通过充分考虑机器的非马尔可夫性质来实现更清洁计算的潜力。
2019-02-21 quant-ph
Non-Markovian dynamics in the extended cluster spin-1/2 XX chain
研究了扩展的团簇自旋1/2XX链中的纠缠动力学，该链等价于具有三自旋相互作用（TSI）的一维自旋1/2XX模型。选择最近邻对自旋作为一个开放量子系统，链的其余部分扮演环境的角色。双自旋海森堡和TSI相互作用是系统与环境耦合的主要原因。我们表明存在一个临界值的TSI，在那里的动态并发的变化，从马尔可夫的非马尔可夫。在非马尔可夫动力学区域，观察到了系统的纠缠猝死现象。通过对环境中最近邻对自旋的研究，我们证明了环境中纠缠的动力学对马尔可夫和非马尔可夫区域是敏感的。
2016-07-11 quant-ph
