Coherence as a measure for non-Markovianity and its applications to color centers in diamond
连续熔池的非马尔可夫性程度可以通过相干性来量化。这个简单的测量方法可以通过拉姆齐光谱学在实验上实现,但它仅限于非相干动力学映射。我们提出了一个扩展的这种措施,并讨论其应用到钻石中的色心,其中两个轨道状态之间的光学相干性的影响与结构化的声子浴的相互作用。考虑到现实的声子谱密度函数,我们表明,这种措施是在任意温度下表现良好,它提供了额外的见解如何非Markoviantiy是受体积和准本地化的声子模式的存在。重要的是,只有一点开销的措施,可以适应消除虚假的迹象,非马尔可夫相干动力学地图,因此适用于一大类系统建模的自旋玻色子哈密顿量。
2019-04-28 quant-ph
Refined Weak Coupling Limit: Coherence, Entanglement and Non-Markovianity
我们研究了自旋玻色子模型中保持完全正性的精细弱耦合极限的性质,以描述非马尔可夫动力学。有了这个工具,我们展示了一个丰富的和新的非马尔可夫现象学的系统。这意味着纠缠和相干之间的动力学差异:后者经历复苏,而前者没有,尽管诱导动力学是完全不相干的。此外,演化呈现出“准稳态”的非马尔可夫性,在系统发生定性演化的任何时间段都变得不可分。此外,该方法允许主方程的精确推导,该主方程考虑系统与环境之间的可逆能量交换。具体地说,这是在一个时间依赖性的兰姆位移项的形式。
2017-04-07 quant-ph
Non-Markovianity, coherence and system-environment correlations in a long-range collision model
我们考虑一个碰撞模型的动力学,其中系统和环境都是由自旋$1/2$粒子体现的。为了在我们的模型中包含非马尔可夫特征,我们引入了环境量子位之间的相互作用,并研究了这种相互作用的不同模型对系统动力学的非马尔可夫程度的影响。通过将这种相互作用扩展到最近邻之外,我们增强了系统动态中的非马尔可夫性程度。如果考虑到与即将到来的环境量子位的集体相互作用,可以观察到进一步的显着增加。然而,在这种情况下,观察到的非马尔可夫性程度随着相互作用中包括的量子比特数量的增加而非单调。此外,人们可以在系统演化中的非马尔可夫性程度与其状态下的量子相干性随着碰撞次数的增加而衰减的行为之间建立联系。我们补充我们的研究与调查系统环境的相关性,并提出了一个例子,他们的重要性的物理上界的痕迹距离导数。
2017-08-14 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
Temperature effects on quantum non-Markovianity via collision models
量子非马尔可夫性代表了系统动力学过程中的记忆,这种记忆通常会被温度削弱。本文利用碰撞模型研究了环境温度对开放量子系统非马尔可夫性的影响。该环境由一系列辅助量子位模拟,这些辅助量子位在具有有限温度$T$的热状态下制备。两种不同的非马尔可夫机制被认为是通过两种类型的碰撞模型,其中一个系统$S$连续相互作用的附属物和第二个$S$碰撞只与中间系统$S'$,这反过来又与附属物相互作用。我们发现,在这两个模型的非马尔可夫性和温度之间的关系是非单调的。特别是,随着温度的升高,非马尔可夫性的复苏可能会发生。我们发现,这种行为背后的物理原因可以通过检查一个特殊的系统-环境相干交换来揭示,导致辅助量子比特相干大于系统相干,从而触发信息从环境回流到系统。这些结果提供了对温度增强量子记忆效应这一违反直觉现象的机制的见解。
2018-04-18 quant-ph
Non-Markovianity in photosynthetic reaction centers: A noise-induced quantum coherence perspective
在过去十年左右的时间里,尽管与炎热和嘈杂的环境相互作用,但某些类型的细菌和几乎所有种类的植物的光合作用产量几乎都是完美的,这一长期存在的问题已经见证了量子光学的解释。通常在这些解释中,光合作用反应中心被建模为五能级量子热机,其中由于离散状态转换与公共马尔可夫水库的耦合而产生的Fano型干扰负责光合效率的提高。在这项工作中,我们超越了Born-Markov近似在早期的作品中使用,并研究了非马尔可夫环境与洛伦兹光谱密度的光捕获复合物的动力学的影响。
2022-05-03 quant-ph
Non-Markovianity and coherence of a moving qubit inside a leaky cavity
研究了移动量子比特在泄漏腔体中的相干性与非马尔可夫性,发现速度影响相干保持和非马尔可夫性强度。
2017-05-24 quant-ph
Non-Markovianity and System-Environment Correlations in a microscopic collision model
我们表明,使用最近提出的迭代碰撞模型与环境间的交换显示了强烈的非马尔可夫动力学的签名,这是高度依赖于建立系统与环境的相关性。两个模型进行了研究,其中一个是这样的相关性被取消迭代,其中一个是保持所有的动态。非马尔可夫的程度,量化使用的跟踪距离的基础上的措施,被发现是更大的所有耦合强度,当系统与环境的相关性保持。
2014-05-26 quant-ph
Non-Markovianity through entropy-based quantum thermodynamics
我们引入了一种广义的方法来表征量子动力学映射的非马尔可夫性通过破坏的单调性的热力学函数。通过采用基于熵的量子热力学公式,我们利用热量和熵之间的关系,提出了一种基于单量子比特量子演化热流的非马尔科夫性度量。这种测度可以应用于不反转内能符号的么正动力学映射。在一定条件下,它也可以推广到其他热力学函数,如内能和功流。在这种情况下,热和量子相干性之间的自然联系可以被确定为既有单位又不相干的动力学映射。作为应用,我们探讨耗散和非耗散量子动力学过程,说明我们的热力学量词和良好建立的措施通过量子相干性定义之间的兼容性。
2023-03-27 quant-ph
Probing the degree of non-Markovianity for independent and common environments
我们研究了开放量子系统动力学的非马尔可夫性,重点研究了独立和共同环境相互作用的情况。我们调查的程度非Markovianity量化的两个不同的措施提出的罗,傅和宋(LFS)和布鲁尔,莱恩和Pillo(BLP)。我们表明,对于单个和一对量子比特,非马尔可夫性的量取决于量子过程,建议的措施以及环境相互作用是集体的还是独立的。特别是,我们证明了,虽然非马尔可夫性的程度一般会随着独立环境中系统中量子位数的增加而增加,但在常见环境中并不总是观察到相同的行为。在后一种情况下,我们的分析表明,非马尔可夫性的数量可能会增加或减少,这取决于所考虑的量子过程的性质。
2013-08-21 quant-ph
Quantum non-Markovianity, quantum coherence and extractable work in a general quantum process
本文研究一般开放量子过程中可提取功的演化,推导出统一热力学第一、第二定律的基本方程,并将可提取功变化与量子非马尔可夫性和量子相干性直接关联,从而揭示量子效应对可提取功的影响。
2024-01-16 quant-ph
Characterizing non-Markovianity via quantum coherence based on Kirkwood-Dirac quasiprobability
本文提出一种基于 Kirkwood-Dirac 拟概率虚部演化的非马尔可夫性新度量,在单双量子比特系统中验证其检测能力不逊于 $\ell_{1}$ 范数相干性,为分析非马尔可夫动力学提供了实验易获取且物理直观的新视角。
2025-06-26 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical decoupling efficiency versus quantum non-Markovianity
我们研究了非马尔可夫性与纯退相量子比特动态解耦协议有效性之间的关系。我们考虑一个确切的模型,其中失相产生由于玻色子环境的欧姆类的谱密度。这是参数化的欧姆参数通过改变,我们可以模拟马尔可夫和非马尔可夫环境。有趣的是,我们发现,工程的非马尔可夫环境是有害的效率的动态解耦方案,导致更差的一致性保持。我们发现,每个动态去耦脉冲反转的量子信息流,并在此基础上,我们调查动态去耦效率和水库谱密度之间的联系。最后,在油藏工程的精神,我们研究了最佳的系统,油藏参数,以实现最大的静态凝聚力。
2015-12-16 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
Reveal non-Markovianity of open quantum systems via local operations
非马尔可夫性作为一般开放量子系统的一个重要特征,通常很难量化,因为我们感兴趣的植物如何与它的环境-浴池相互作用的知识有限。如果我们让整个系统自由进化,常常会发生这样的情况,即附着在非马尔可夫浴上的植物的简化动力学与具有马尔可夫浴的植物的简化动力学变得难以区分。在这里,我们表明,非马尔可夫性可以通过应用当地的单一操作的植物,他们将影响植物的进化在以后的时间,由于内存的浴。这不仅为非马尔可夫性提供了一个新的判据,而且为非马尔可夫系统中量子相干性的保护和恢复提供了新的思路,对量子信息处理具有重要意义。
2011-11-25 quant-ph
Non-Markovianity of a quantum emitter in front of a mirror
我们考虑一个量子发射体(“原子”)在一维(1D)光子波导中辐射,在一个单一的反射镜的存在下,导致延迟微分方程的原子振幅。我们进行了一个系统的分析的非马尔可夫(NM)字符的原子动力学的精炼,最近开发的量子非马尔可夫性的概念,如不可分割性和信息回流。NM效应被量化为往返时间和原子-镜光路相移的函数,我们发现,特别是,除非形成原子-光子束缚态,否则总是需要有限的时间延迟,以便NM效应被展示。这在参数空间中确定了一个有限的阈值,该阈值将马尔可夫和非马尔可夫制度分开。
2014-09-02 quant-ph
Environmental design principles for efficient excitation energy transfer in dimer and trimer pigment-protein molecular aggregates and the relation to non-Markovianity
在这项研究中,我们探索最佳的环境,有效的EET之间的末端站点在一些二聚体和三聚体模型色素蛋白质分子聚集体时,EET动力学建模的HEOM方法。对于这些最佳的环境参数,我们进一步量化的非马尔可夫性的BLP措施,以阐明其可能的连接到有效的EET。我们还量化的相干性在颜料系统的措施l1-范数的相干性,以分析其相互作用与环境效应时,EET效率是最大的。我们的目的是调查可能的环境设计原则,实现有效的EET模型色素蛋白质分子聚集体,并确定非Markovianity是否是一个可能的潜在资源,在这样的系统。我们发现,系统的哈密顿量的结构(即,颜料哈密尔顿参数空间),特别是位点激发能之间的关系,确定了两种特定环境状态之一是否最有利于促进这些模型系统中的有效EET。在第一个制度,最佳的环境条件是这样的,在系统中的EET动态是尽可能连贯的。在第二种状态下,环境最有利的作用是促使系统尽快达到平衡。实际上,最佳环境条件可能涉及这两种效应的组合。我们不能在有效EET和非马尔可夫性之间建立关系,即,在本研究所研究的系统中,非马尔可夫性不能被视为一种资源。
2018-01-01 quant-ph
Non-Markovianity vs athermality: perturbation-enhanced information backflow
本文提出三种度量非马尔可夫性的方法,研究系统哈密顿量微扰诱导的非热性如何影响信息回流,并给出上界或精确响应,证明微扰可增强非马尔可夫性。
2025-02-07 quant-ph
Driving-induced amplification of non-Markovianity in open quantum systems evolution
开放量子系统演化中的非马尔可夫效应在过去的十年里一直是人们越来越感兴趣的一个课题。非马尔可夫性(NM)最吸引人的特征之一是,它捕获的场景中的信息和一致性的损失是可逆的,因此从环境到系统的信息的暂时回流是可能的。本文研究了开放二能级量子系统中非马尔可夫性程度与含时控制场作用量之间的相互作用。我们发现,单独作用于系统的场的周期性调制可以大大提高非马尔可夫性的程度。我们表明,这种效果是目前只有当系统与环境之间的耦合是弱的。值得注意的是,增强消失在强耦合,这通常是非马尔可夫效应预计将更加明显的制度。
2017-05-02 quant-ph
Experimental emulation of quantum non-Markovian dynamics and coherence protection in the presence of information backflow
我们实验模拟,在一个受控的方式,非马尔可夫动力学的纯退相自旋玻色子模型在零温度。具体来说,我们使用一组随机的外部射频场来设计所需的噪声功率谱,以有效地实现单个核磁共振量子位的非马尔科夫环境。系统的退相干函数和冯诺伊曼熵的非单调性体现了非马尔可夫性的信息回流。使用这种模拟的非马尔可夫环境中,我们实验研究的Carr-Purcell-Meiboom-Gill动态去耦(DD)序列,以抑制相干性的损失的效率。使用过滤器功能的形式主义,我们设计了优化的DD序列,最大限度地保护非马尔可夫环境的相干性,并研究其效率的实验。最后,我们讨论了DD辅助调谐的有效非马尔可夫。
2019-02-14 quant-ph
Two-Qubit Spin-Boson Model in the Strong Coupling Regime: Coherence, Non-Markovianity, and Quantum Thermodynamics
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦浦尔理工学院)
研究双量子自旋-玻色子模型在强耦合下的相干性、非马尔可夫性和量子热力学特性,通过HEOM和RCM方法分析耦合特性及熵产计算。
2026-01-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized trace distance approach to quantum non-Markovianity and detection of initial correlations
基于系统状态间的可拓性的恢复,文献中引入了一种开放系统动力学的量子非马尔可夫性度量,使用迹距离作为可拓性的量化因子。最近有人建议用Helstrom矩阵的迹范数作为量子态可解性的度量,它由统计算符的加权差给出。在这里,我们表明,这种新的方法,它概括了原来的一个,是一致的系统和它的环境之间的信息流的原始定义的解释。为了这个目的,我们证明了外部信息的增长上的一个界限,这是信息,不能通过仅对系统进行测量访问,通过量化的Helstrom矩阵。我们进一步证明,通过例子,它是相关的推广计划的基础上增加的内部信息的初始相关性的局部检测。最后,我们利用这一观点,以显示先前介绍的量子关联的局部检测策略的最优性。
2018-04-17 quant-ph
Entropic and trace distance based measures of non-Markovianity
分析和比较了开放量子系统动力学中非马尔可夫性程度的不同度量。这些措施是基于量子态的可量化性,一方面,通过跟踪距离,或更一般地说,通过跟踪规范的Helstrom矩阵,另一方面,通过熵量词:詹森-香农发散,Holevo或量子偏斜发散。我们显式地构造了一个量子比特动力学,其中基于迹范数的非马尔可夫度量为非零,而所有熵度量都为零。这导致了令人惊讶的结论,即采用Helstrom矩阵的迹范数的非马尔可夫度量严格强于所有熵非马尔可夫度量。
2022-07-26 math-ph math.MP quant-ph
Non-Markovianity-assisted high-fidelity Deutsch-Jozsa algorithm in diamond
非马尔可夫量子动力学中的记忆效应可以诱导量子相干性的恢复,这被认为是量子信息处理(QIP)的重要物理资源。然而,没有真正的量子算法已经证明了这种记忆效应的帮助下。在这里,我们实验性地实现了一个非Markovianity辅助的高保真度改进的Deutsch-Jozsa算法(RDJA)与钻石中的固体自旋。通过测量自旋系统的非马尔可夫性,证实了RDJA结果遵循非马尔可夫量子过程。在开放量子系统中,利用记忆效应作为物理资源,并辅以动力学解耦,使RDJA的成功概率提高到97%以上。本研究不仅论证了非马尔可夫性是一种重要的物理资源,而且提出了利用这种物理资源的可行途径。这将促进记忆效应在非马尔可夫量子动力学中的应用,以提高实用QIP的性能。
2018-01-23 quant-ph
Quantum speed limit for a mixed initial state
利用[Phys. Rev. Lett.]中提出的相对纯度函数,得到了混合初态开放量子系统量子速度极限的统一界. 120,060409(2018)]。作为应用,我们发现阻尼Jaynes-Cumming模型的量子速度极限是由非马尔可夫性、初态激发态布居和初态相干性之间的竞争决定的,结果表明,尽管非马尔可夫效应可以加速开放量子系统的演化,但初始激发态的布居和初始态的相干性可以使量子速度极限急剧变化.对于退相模型,考虑初态相干性的简单因式分解律表明,量子速度极限只受初态相干性与非马尔可夫性之间的竞争控制.
2018-10-04 quant-ph
Dynamical signatures of non-Markovianity in a dissipative-driven qubit
本文研究了耗散玻色子环境中周期性驱动量子比特的非马尔可夫动力学特征,通过数值精确的HEOM方法量化了多种非马尔可夫指标,发现外部驱动可增强非马尔可夫效应并抵消各态历经弛豫,在弱耦合下观察到永恒非马尔可夫性现象。
2024-04-29 quant-ph
Relations between Markovian and non-Markovian correlations in multitime quantum processes
本文研究多时间量子过程中马尔可夫与非马尔可夫时间关联的相互限制,通过过程张量和Choi态互信息推导不等式,发现非马尔可夫性代价随步骤数指数衰减,高度非马尔可夫过程在步骤足够多时可接近最大总关联。
2024-06-03 quant-ph
Non-Markovianity in a dressed qubit with local dephasing
National Institute of Technology, Srinagar(斯利那加国家技术学院);University of Kashmir(克什米尔大学)
研究了无自旋费米子 hopping 实现的 dressed qubit 在不同浴谱和耦合强度下的非马尔可夫性行为。
2026-02-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering non-Markovianity from defect-phonon interactions
本文通过第一性原理研究一维晶格中双自旋缺陷与声子耦合的开放动力学,推导谱密度与主方程,分析纯退相干下的非马尔可夫性及其度量,揭示谱密度和温度的作用。
2022-11-24 quant-ph
Non-Markovianity of Quantum Brownian Motion
我们研究了Caldeira-Leggett模型的量子非马尔可夫动力学,Caldeira-Leggett模型是描述一个谐振子与一个谐振子库线性耦合的量子布朗运动的原型模型。利用该模型的精确解析解,可以确定任意耦合、温度和频率截止时记忆效应的大小。在这里,量子非马尔可夫性被定义为开放系统和它的环境之间的信息流,这是通过量化的布里斯度量作为量子态的距离测量。这种方法使我们能够讨论任意高斯初态从弱耗散到强耗散的整个范围内的量子记忆效应。我们的结果与自旋玻色子问题的相应结果的比较显示了显着的相似性的结构的非马尔可夫行为的两个范式模型。
2020-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase space measures of information flow in open systems: A quantum and classical perspective of non-Markovianity
本研究建立了开放系统中量子迹距离与相空间准概率分布Kolmogorov距离的对应关系,通过Caldeira-Legget模型验证了Wigner函数距离在经典极限下快速收敛于迹距离,为半经典信息回流与连续变量系统非马尔可夫性量化提供了最优工具。
2024-09-13 quant-ph
Multiparameter estimation, lower bound on quantum Fisher information and non-Markovianity witnesses of noisy two-qubit systems
通过使用量子费舍尔信息(QFI),我们解决的过程中的\textit{single}参数估计存在的玻色子以及费米子环境和保护的信息对噪声。特别是,量子干涉功率(IP)的演化状态的系统被发现作为一个重要的下限的初始编码参数的QFI。此外,我们揭示了新的证人的非马尔可夫,可用于有效地检测记忆效应和回流的信息从环境中的系统。另一方面,我们还研究了两量子比特系统的量子态的初始参数的\textit{multiparameter}估计,得到了相应的QFI矩阵的解析表达式。特别是,相应的量子Cramer-Rao界在单参数和多参数估计进行了分析。此外,我们还说明了探针演化态的量子\textit{coherence}和\textit{purity}是实现最优多参数估计的两个关键因素。
2020-08-30 quant-ph
On the spectral origin of non-Markovianity: an exact finite model
非均匀链环境(例如分段离子阱)的研究通过一个精确的对角化方法。不同的光谱密度,包括带隙,可以被设计为单独评估记忆效应。环境的非马尔可夫性是量化与最近引入的措施,信息回流和不可分割的系统动态地图。通过扫描浴光谱通过调谐系统的频率,我们显示出最强的记忆效应在带隙边缘,并提供了一个基于系统和环境之间的能量流的解释。弱耦合到刚性链的系统确保马尔可夫动力学,而环境的大小以及模式的局部密度不是实质性的因素。当增加光谱带隙内部或外部的温度时,我们显示出相反的效果。此外,非马尔可夫性出现较大的(负和正)功率的代数谱密度,欧姆的情况下,并不总是最马尔可夫的一个。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological Protection and Control of Quantum Markovianity
在玻恩-马尔可夫近似下,量子比特系统,如二能级原子,当弱耦合到无特征的环境时,会经历量子相干性或激发的无记忆衰减。最近的研究表明,由于安德森局域化,环境中不可避免的无序是导致非马尔可夫效应和信息从环境回流到系统中的原因。这使得无序成为增强系统中非马尔可夫性的资源--环境动力学,这可能与腔量子电动力学有关。在这里,我们考虑的退相干动力学的量子比特弱耦合到一个二维浴与一个非平凡的拓扑相位,如一个二能级原子嵌入在一个二维耦合腔阵列与一个合成的规范场实现量子霍尔浴,和~显示Markovianity是保护适度的无序由于在量子霍尔浴的手征边缘模式的鲁棒性。有趣的是,关闭规范场,即,将浴缸翻转到拓扑平凡阶段,允许重新引入非马尔可夫效应。这一结果表明,通过可调的合成规范场改变浴槽的拓扑相位可以用来控制量子位环境系统中的非马尔可夫效应和量子信息回流。
2020-02-11 quant-ph
A study of coherence based measure of quantumness in (non) Markovian channels
我们对各种量子噪声信道的量子性进行了详细的分析,包括马尔可夫信道和非马尔可夫信道。考虑的噪声信道包括失相信道,如随机电报噪声,非马尔可夫失相和相位阻尼,以及非失相信道,如广义振幅阻尼和Unruh信道。我们利用最近推出的证人量子的平方$l_1$规范的一致性的基础上。研究发现,非马尔可夫性程度的增加会增加信道的量子度。
2019-05-30 quant-ph
Non-Markovianity-based ultrasensitive parameter estimation
University of Turku(图尔库大学)
发现某些非马尔可夫环境不仅优于马尔可夫环境,甚至能超越无噪声情况,通过全光学实验验证,开辟了噪声辅助量子计量学的新途径。
2026-06-16 quant-ph
A systematic study of the role of dissipative environment in regulating entanglement and exciton delocalization in the Fenna-Matthews-Olson complex
本文利用数值精确的层级运动方程方法系统考察 FMO 复合物在不同温度、耦合强度和非马尔可夫环境下的纠缠与相干长度动力学,揭示二者受环境调控的差异及其与能量转移效率的关系。
2024-06-16 quant-ph
Non-Markovian dynamics of the electronic subsystem in a laser-driven molecule: Characterization and connections with electronic-vibrational entanglement and electronic coherence
激光驱动分子中电子子系统的非马尔可夫量子演化的特征是在电子主方程的正则形式中出现负的退相干率。对于在2 × Nv的二分希尔伯特空间H = Hel × Hvib中描述的受驱动分子系统,我们导出了电子主方程的正则形式,推导出了非马尔可夫性的正则测度和可达态的Bloch体积.我们发现,退相干率之一总是负的,占固有的非马尔可夫性质的电子演化的振动环境。如果电子态g、e之间存在耦合,使得电子布居的演化服从d(PgPe)/dt> 0,则出现增强的非马尔可夫行为,其特征在于两个负的退相干率。分析了电子演化的非马尔可夫性与电子振动纠缠和电子相干的时间行为的关系,发现非马尔可夫行为的增强伴随着纠缠的增加.以Cs2分子中两个电子态的激光脉冲耦合为例,分析了不同强度激光脉冲作用下的非马尔可夫动力学,发现激光脉冲强度越弱,激发的非马尔可夫动力学越强.我们发现,在一个时间间隔内的电子振动纠缠的增加是相关的增长的总量的非Markovianity计算在同一时间间隔内使用典型的措施和连接的布洛赫体积的增加。在脉冲之后,非马尔可夫行为与电子相干性相关,使得电子势中的振动运动减少了核重叠,隐含地增加了纠缠的线性熵,给动力学带来了记忆特性。
2018-11-20 physics.atm-clus quant-ph
Asymptotically Consistent Measures of General Quantum Resources: Discord, Non-Markovianity, and Non-Gaussianity
本文提出资源度量的渐近一致性公理,证明相对熵度量对包括量子失谐、非马尔可夫性和非高斯性在内的广泛资源类均与渐近变换速率一致,为一般量子资源提供了不矛盾的量化方法。
2023-09-20 quant-ph
Experimental characterisation of a non-Markovian quantum process
每个量子系统都与环境耦合。这样的系统-环境相互作用导致不同时间的量子操作之间的时间相关性,从而导致非马尔可夫噪声。原则上,非马尔可夫噪声的完整表征需要多时间过程矩阵的层析成像,这在计算上和实验上都是苛刻的。在本文中,我们提出了一个更有效的解决方案。我们采用机器学习模型来估计非Markovianity的数量,如通过信息理论测量量化的,具有断层扫描不完整的测量。我们在量子光学实验上测试了我们的模型,并且我们能够以$90\%$的精度预测非马尔可夫度量。我们的实验为有效检测大规模量子计算机中出现的非马尔可夫噪声铺平了道路。
2021-02-02 quant-ph
Non-Markovianity and Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)-Bell inequality violation in quantum dissipative systems
我们研究了两个初始相关的原子量子比特的多体系统中的非马尔可夫动力学,每个原子量子比特位于单模漏腔中,并与自己的玻色子库相互作用。我们显示了主导地位的非马尔可夫功能,量化的保真度的差异的演化系统与其密度矩阵在较早的时间,在三个特定的两个量子位分区与腔腔和原子水库密度矩阵在同一个子系统内,和腔水库减少矩阵在两个子系统。腔-腔子系统的非马尔可夫性在异常点附近得到优化。CHSH-贝尔不等式计算的各种两个量子比特的分区表明,高非局域性出现在一个特定的子系统与增强的非马尔可夫动力学在相邻的子系统。这是在对比的非局域性和量子相关性的匹配存在的区域跨越时间t和腔衰减率为选择分区。我们讨论了这些结果的光合系统的适用性。
2012-11-07 physics.chem-ph quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics in quantum and classical systems
我们讨论了概念上不同的定义用于经典和量子过程的非马尔可夫性。经典随机过程的非马尔可夫性的公认定义表示n点联合概率分布的Kolmogorov层次的条件。由于这个定义不能转移到量子体系,量子非马尔可夫性最近被定义和量化的基础量子动力学映射,使用其可分性或初始状态对之间的迹距离的行为。在这里,我们调查和比较这些定义和它们的关系,非马尔可夫的经典概念,采用一个大类的非马尔可夫过程,称为半马尔可夫过程,它承认一个自然的扩展到量子的情况。一些具体的物理例子的构造,允许研究的基本特征的经典和量子定义,并明确评估量子非马尔可夫性的措施。我们的研究结果清楚地表明了非马尔可夫性的经典和量子概念之间的几个基本区别,以及非马尔可夫性的各种量子测度之间的区别。
2011-06-01 math-ph math.MP quant-ph
Classicality with(out) decoherence: Concepts, relation to Markovianity, and a random matrix theory approach
本文重新审视了经典世界从量子物理中产生的问题,比较了三种经典性概念,确立了严格定义的量子马尔可夫性在连接这些概念中的关键作用,并利用随机矩阵理论模型证明在非可积和混沌系统中,缓慢粗糙观测量的测量统计中量子效应被指数级抑制。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovianity in Discrete-Time Open Quantum Random Walk on Arbitrary Graphs
本文提出适用于任意图的离散时间开放量子游走新模型,利用 Weyl 算子构造的 Kraus 算子作为硬币算子,研究非马尔可夫噪声下的动力学,并通过相干性、保真度及概率分布评估其表现。
2025-06-02 quant-ph
Maximal steered coherence and its conversion to entanglement in multiple bosonic reservoirs
相干性的遥控是相干性应用于量子计算的关键一步。我们研究了多玻色子库中的最大操纵相干性(MSC)及其向纠缠的转化。结果表明,MSC随时间衰减的马尔可夫制度和行为的阻尼振荡在非马尔可夫制度。MSC也可以直接连接到非马尔可夫的强度,通过它,我们表明,它可以显着提高充分利用非马尔可夫效应。此外,通过对被操纵量子比特和一个不受退相干影响的非相干辅助粒子进行最佳非相干操作,可以将MSC完全转换为纠缠,并且所产生的纠缠比现有的共享纠缠更强。这些发现为在噪声环境中远程产生和操纵相干和纠缠提供了一种潜在的方法。
2021-12-17 quant-ph
Coherent and decoherent time evolution of finite Markovian and non-Markovian open quantum systems
我们研究了开放量子系统在不同状态下的时间演化特性,即马尔可夫和非马尔可夫状态。我们分析他们的行为,就其相干或退相干的时间演化,通过不同的模型,并试图获得一些洞察马尔可夫性和连贯性之间可能存在的相关性。
2015-03-31 quant-ph
The role of quantum coherence in dimer and trimer excitation energy transfer
量子相干性资源理论的最新进展已经产生了量化量子系统相干性的措施。特别地,相干的l1-范数和相对熵已被证明是适当的相干性的量词,并已被用来研究在不同的操作任务的相干性。由于持久的量子相干性已在许多光合复合体中得到实验证实,因此一直在争论相干性是否以及如何与此类系统中已知的种群转移效率相关联。在这项研究中,我们定量研究的相干性之间的关系,量化的l1-范数和相对熵的相干性,和效率,量化的保真度,人口之间的转移在一个网络的两个级别的量子系统的终端站点。特别地,我们使用在布居转移持续时间上平均的相干性,以便在相干性和保真度之间进行定量比较。我们的研究结果表明,虽然一致性是人口转移的必要条件,有没有唯一的一致性和转移过程的效率之间的关系。
2017-11-29 quant-ph
Steady-State Coherences under Partial Collective non-Markovian Decoherence
Dalian Minzu University(大连民族大学);Ocean University of China(中国海洋大学);University of Toronto(多伦多大学);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基克科学基金会)
研究部分集体非马尔可夫衰减对稳态共轭的影响,揭示其复杂行为并提供评估近似方法的基准。
2026-02-24 quant-ph
Dynamics of Quantum Coherence and Quantum Fisher Information of a V-type Atom in Isotropic Photonic Crystal
本研究探究V型三能级原子在自由空间与光子带隙晶体中的量子Fisher信息、相干性及非马尔可夫性演化,发现结构化环境可显著影响量子特性,通过调控初始相位与上能级位置能实现动力学控制,为量子信息处理提供新方向。
2024-09-18 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
Coherence-Driven Quantum Battery Charging via Autonomous Thermal Machines: Energy Transfer, Memory Effects, and Ergotropy Enhancement
本文研究了由自主热机驱动的量子电池充电,发现相干驱动能显著增强能量熵增和充电功率。
2025-11-07 quant-ph
Quantifying non-Markovianity via local quantum Fisher information
本文提出一种基于局部量子Fisher信息(LQFI)的新方法来量化开放量子系统中的非马尔可夫性,通过在相位阻尼、振幅阻尼和退极化信道上的应用,证明非马尔可夫演化对应量子态量子性的增加。
2025-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Frozen discord in stochastic dephasing environment
保持量子相干性是量子计算领域的基本挑战。在这里,我研究了在经典环境中经历局部退相的量子比特的冻结不和谐现象和非马尔可夫性。与随机高斯场独立相互作用的某个初始二分态的量子不和谐可以被冻结有限时间。不和谐的保存被证明是密切相关的信息从环境的回流。比较了量子退相环境下的相关结果。
2020-11-09 quant-ph
Markovian evolution of quantum coherence under symmetric dynamics
守恒定律和实际限制都对开放量子系统的动力学施加了对称性约束。在时间平移对称的情况下,这自然会出现在许多物理相关的场景中,能量本征态之间的量子相干性成为量子信息处理的宝贵资源。在这项工作中,我们确定了最低量的退相干兼容这种对称性,对于一个给定的人口动态。这产生了量子位退相干和弛豫时间的关系$T_2 \leq 2 T_1$的高维系统的一般化。它还使我们能够见证和评估非马尔可夫性作为一致性保存和转移的资源的作用。此外,我们讨论了遍历性和马尔可夫动力学的能力,无限期地维持不同的能量状态的叠加之间的关系。最后,我们建立了一个正式的资源理论和主方程方法热力学之间的联系,前者是一个非马尔可夫概括后者。因此,我们的工作将量子相干性的抽象研究作为一种资源推向了实际物理应用的领域。
2017-09-12 quant-ph