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
A quantum non-Markovian collision model: incoherent swap case
我们最近提出了一个基于碰撞模型的框架来接近非马尔可夫量子动力学[Ciccarello F Palma G M and Giovannetti V 2013 Phys. Rev. A 87，040103（R）]。作为一个显着的特点，内存中引入了一个动态的方式，通过添加额外的内部辅助冲突的标准（无记忆）的碰撞模型。在这里，我们专注于这样的浴内碰撞的情况下，描述不连贯的部分交换操作。简要回顾模型后，我们展示了如何包括温度作为一个额外的参数，放松假设，每个浴附属最初是在一个纯粹的状态。我们还计算明确的动力学映射所带来的主方程的范例的Jaynes-Cummings系统的辅助耦合。
2013-05-01 quant-ph
Quantum non-Markovian piecewise dynamics from collision models
最近，在服从封闭演化方程的开放量子系统中引入了一大类量子非马尔可夫分段动力学[B. Vacchini，Phys. Rev. Lett. 117，230401（2016）]。这些动力学已经被定义为量子跳跃之间的等待时间分布，以及描述跳跃效果和系统在它们之间演化的量子映射。在这里，我们提出了一个具有记忆的量子碰撞模型，其在连续时间限制下的约化动力学再现了上述一类非马尔可夫分段动力学，从而提供了一个明确的微观实现。
2017-06-27 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
Witnessing non-Markovianity with Gaussian quantum steering in collision model
本文利用全光学碰撞模型模拟非马尔可夫连续变量高斯信道，提出以高斯量子导引量化信道非马尔可夫性，并通过调节分束器反射率揭示该度量因导引不对称性而依赖于具体导引场景。
2024-05-02 quant-ph
Non-classicality of two-qubit quantum collision model: non-Markovian effects
本文研究双量子比特碰撞模型在非马尔可夫环境下的非经典性，提出两种前向关联方案，并用迹距离、Wigner函数、非经典体积和concurrence分析演化及稳态行为。
2025-07-02 quant-ph
Collision models can efficiently simulate any multipartite Markovian quantum dynamics
我们介绍了多体碰撞模型，定义在子系统和附属物之间的基本相互作用，并表明它可以模拟任何多体开放量子系统的马尔可夫动力学。我们开发了一种方法来估计任何重复的相互作用模型的分析误差界，我们用它来证明我们的计划的错误显示一个最佳的缩放。最后，我们提供了一个简单的多体碰撞模型分解成基本的量子门，并表明它是有效地模拟量子计算机根据耗散量子丘奇-图灵定理，即它需要多项式数量的资源。
2021-04-04 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
Collision-model-based approach to non-Markovian quantum dynamics
我们提出了一个理论框架，以解决量子非马尔可夫动力学的基础上的微观碰撞模型（CM），浴由一个大的收集最初不相关的ancillas。与标准的无记忆CM不同，我们通过在下一个系统-辅助相互作用之间引入辅助间碰撞来赋予浴缸记忆。我们的模型在完全马尔可夫动力学和系统与单个辅助系统的连续相互作用之间插值，即，强非马尔可夫过程我们表明，在continuos限制，可以推导出一个一般的主方程，同时保持这些功能是保证描述一个无条件完全积极和保迹动态。我们将我们的理论应用于耗散腔中的原子，得到了一个可以精确求解的洛伦兹谱密度的浴模动力学。预测的演变显示出显着的改善，在接近精确的解决方案，相对于两个著名的内存内核主方程。
2013-04-27 quant-ph
Non-Markovianity in a collision model with environmental block
提出了一个扩展的碰撞模型来模拟开放量子系统的动力学行为。在我们的模型中，表示环境的单位不是单个粒子，而是由许多环境粒子组成的块。引入的块使我们能够研究不同的系统-环境相互作用策略和块的状态对非马尔可夫性的影响。我们证明了我们的想法在高斯信道的全光系统，并推导出一个必要和充分条件的非马尔可夫性这样的渠道。此外，我们证明了我们的标准的非马尔可夫量子跳跃的单模场的纯阻尼过程的模拟等价。我们还发现，在系统与环境粒子按一定顺序碰撞的策略下，通道的非马尔可夫性将受到块的大小和嵌入纠缠的影响，真空环境态的加热和压缩效应将定量地增强通道的非马尔可夫性.
2018-05-10 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 Toy Quantum Chain
在开放量子系统的碰撞动力学框架下，我们提出了一种简单的稳态非马尔可夫量子链结构。为此，我们修改了微观马尔可夫系统-水库模型，考虑与每个分子之间的碰撞时间间隔重叠的多次碰撞。我们展示了如何通过在系统中加入卫星量子存储器来构造等价的马尔可夫量子链。我们区分量子和经典非马尔可夫性。此外，我们分别通过所需的卫星量子比特和比特数来定义非马尔可夫性的计数。作为量子非马尔可夫性的特殊度量，卫星w.r.t.系统建议。讨论了最简单的量子比特实现，指出了它对实际系统--环境动力学的意义。
2013-01-17 quant-ph
Quantum non-Markovian collision models from colored-noise baths
量子碰撞模型（CM），也称为重复相互作用模型，可以从标准微观框架中建立，其中系统S在旋转波近似下耦合到白噪声玻色子浴，这通常导致马尔可夫动力学。在这里，我们讨论了如何推广CM建设的情况下，频率相关的系统浴耦合，它定义了一类有色噪声浴。这导致了一个本质上非马尔可夫CM，其中每个附属子（浴亚基）在不同的步骤重复与S碰撞。我们讨论的说明性的例子中，一个原子在前面的一面镜子在制度的不可忽略的延迟时间。
2020-02-04 quant-ph
Coarse graining a non-Markovian collisional model
在没有记忆效应的情况下，受到噪声影响的系统的动力学被称为马尔可夫，即当它的最近的未来只取决于它的现在。噪声源中的时间相关性可能会产生非马尔可夫效应，有时可以通过对系统的时间演化进行适当的粗粒度化来消除这种非马尔可夫效应。一般来说，粗粒化时间$t_\text{CG}$被认为比相关时间$τ$大得多，但它们之间没有建立直接关系。在这里，我们解析地获得了$t_\text{CG}$和$τ$之间的关系的量子比特的动力学受到时间相关的环境。我们的研究结果可以适用于任何分布的环境相关性，并可以通过碰撞模型进行测试，其中量子比特顺序地与相关量子相互作用。
2017-01-23 quant-ph
Simulation of indivisible qubit channels in collision models
一个量子系统和它的环境（由一组量子物体组成）之间的受控碰撞序列自然地（以任意精度）模拟了所考虑系统的任何马尔可夫量子动力学。本文提出并研究了用碰撞模型模拟{ \it arbitrary}量子信道的问题。我们表明，一个相关的环境是能够模拟{ \it非马尔可夫}的演变导致任何不可分割的量子比特通道。特别是，我们推导出相应的主方程产生一个连续的时间非马尔可夫动力学实现通用非门的例子是最非马尔可夫量子信道。
2012-02-28 quant-ph
Quantum Simulation of Markovian and Non-Markovian Open Quantum Dynamics in Heavy-Ion Collisions
University of South Dakota（南达科他大学）；LIP（葡萄牙粒子物理与核物理研究所）
该研究提出量子计算框架，引入辅助两能级赝模模拟重离子碰撞中开放量子系统的马尔可夫与非马尔可夫动力学，证明其可行性，为重离子碰撞硬探针研究奠定基础。
2026-09-01 hep-ph quant-ph
Quantum homogenization in non-Markovian collisional model
本研究在非马尔可夫碰撞模型中研究单量子比特的量子均匀化，发现部分交换操作可实现与初始状态无关的均匀化，但速率较慢；更换浴-浴幺正操作可加速但失去通用性。
2024-02-07 quant-ph
Unveiling the Markovian to non-Markovian transition with quantum collision models
开放量子系统中的非马尔可夫性概念传统上与从环境到系统的信息回流的存在相关联。与此同时，造成这种回流的机制仍然是一个有争议的问题。在这项工作中，我们使用碰撞模型来研究量子比特系统的动力学中的记忆效应与热浴由几个附属物，其中系统的附属物和附属物-附属物的相互作用被认为是接触。在单辅助极限的情况下，我们表明，系统浴信息流表现出一个有趣的混合混沌和定期振荡行为，这取决于相互作用的概率。同时，我们的研究结果清楚地表明，信息回流减少时，新的附属机构被添加到浴缸，揭示了马尔可夫到非马尔可夫过渡的性质。
2022-10-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Simulating the Dynamics of Markovian Quantum Processes by Quantum Collision Models on Quantum Computers
RIKEN Center for Computational Science（理化学研究所计算科学中心）；Q-CTRL；RIKEN Center for Quantum Computing（理化学研究所量子计算中心）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先导研究本部）；RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所新兴物质科学中心）
针对量子计算机实现非酉演化困难的问题，采用量子碰撞模型，在离子阱和超导量子计算机上实验模拟了具有局域和非局域耗散的马尔可夫量子过程，实现了最多7个系统量子比特、40个时间步的模拟，并发现最优实现策略强烈依赖于硬件特性。
2026-06-29 quant-ph
Entropy production in non-Markovian collision models: Information backflow vs system-environment correlations
我们研究了在马尔可夫和非马尔可夫状态下，量子比特与微观碰撞模型模拟的环境接触时的不可逆熵产生。我们的主要目标是为讨论非马尔可夫动力学与负熵产生率之间的关系做出贡献。我们采用了两种不同类型的碰撞模型，做或不保持系统和传入的环境粒子之间建立的相关性，而它们都属于他们的非马尔可夫性质，通过从环境到系统的信息回流。我们观察到，作为前一个模型，其中系统和环境之间的相关性被保存，引起的瞬态动力学的负熵产生率，后者总是保持正的速率，即使收敛到稳态值相比，相应的马尔可夫动力学。我们的研究结果表明，支持负熵产生率的机制不仅仅是通过信息回流的非马尔可夫性，而是通过建立系统-环境相关性对它的贡献。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
All-optical implementation of collision-based evolutions of open quantum systems
我们提出了一种新的光学方案，使高度稳定和可配置的非马尔可夫动力学的实施。在这里，一个光子量子比特可以在由两个级联的Sagnac干涉仪组成的多通道体几何中循环，以模拟所谓的碰撞模型，其中系统在离散时间与真空环境相互作用。我们展示了我们的装置的光学特性和三种不同的实现方式，复制了一个纯马尔可夫场景和两个非马尔可夫场景，通过跟踪系统光子和辅助光子之间的初始纠缠的演变来量化信息回流。
2019-01-19 quant-ph
Violation of the thermodynamic uncertainty relation in quantum collisional models
本研究在量子碰撞模型中研究热力学不确定性关系（TUR）的违反，考虑马尔可夫与非马尔可夫动力学，发现TUR违反存在稳态与瞬态两种区域，且非马尔可夫性类型和程度显著影响违反强度。
2025-08-06 quant-ph
Making Quantum Collision Models Exact
本文从一般微观哈密顿量出发，利用链映射技术解析推导出马尔可夫与非马尔可夫碰撞模型，识别并量化了由环境不忠实采样引起的误差，从而将碰撞模型提升为数值精确方法，并通过自旋玻色子模型验证了理论预测。
2024-11-28 quant-ph
Charging a quantum battery in a non-Markovian environment: a collisional model approach
本研究采用碰撞模型框架，探究非马尔可夫环境对开放系统量子电池充电的影响，发现稳态ergotropy存在最大值，且环境记忆效应可在更广参数空间内实现接近最大值的ergotropy，其最优条件与动力学非马尔可夫性为零相关。
2023-05-12 quant-ph
Exchange Fluctuation Theorems for Non-Markovian Baths in Quantum Collisional Model
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究在量子碰撞模型框架下，推导非马尔可夫热库的交换涨落定理，发现非马尔可夫记忆可提升逆温度梯度传热概率，建立环境记忆与非平衡热交换统计的微观联系。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Validity of Landauer principle and quantum memory effects via collision models
我们研究了Landauer原理在非马尔可夫机制下的有效性，通过碰撞模型，其中水库内部的碰撞引起记忆效应，产生系统-环境相关性。我们采用在动力学过程中产生的系统-环境相关性来评估非马尔可夫性对Landauer原理的影响。利用系统熵变的精确等式，我们找到了违反朗道原理的条件，当建立的系统-环境相关性大于系统的熵产生时，就会发生这种情况。然后，我们将研究推广到非平衡的情况下，系统是由许多水库包围在不同的temperature. We的结果，通过碰撞模型与海森堡型相互作用验证，表明环境的复杂性并没有发挥显着的作用，在非马尔可夫过程下违反朗道原理的定性机制。
2018-11-28 quant-ph
Quantum non-stationary phenomena of spin systems in collision models
在碰撞模型框架下研究了三部分自旋1/2系统的非平稳现象，通过引入耗散发现长时间振荡与子系统同步，并利用Liouvillian谱分析解释了该现象，同时探讨了non-Markovian动力学中违反Landauer原理的可能性及随机性对耗散不完美性的补偿作用。
2023-04-08 quant-ph
Collision models for open quantum systems coupled to finite environments
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究所）
研究系统量子比特与同一环境量子比特重复碰撞，通过部分重置实现从马尔可夫到非马尔可夫动力学的连续过渡，并识别三种动力学区域。
2026-06-15 quant-ph
Precursors of non-Markovianity
使用范式的信息回流的非马尔可夫演化的特点，我们引入了所谓的非马尔可夫性的前体，即必要的属性，系统和环境状态必须表现出在较早的时间，以确保动态是非马尔可夫的。特别是，我们认为一个定量的框架，以评估的作用，建立系统与环境的相关性与环境状态的变化在一个新兴的非马尔可夫动态。通过用布勒斯距离定义相关贡献，这些量被很好地定义，并且容易应用于广泛的物理设置，布勒斯距离可以方便地用量子态保真度表示。我们通过研究离散和连续变量非马尔可夫碰撞模型中非马尔可夫性的前体来证明这一点。
2019-05-30 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
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
Hierarchical-environment-assisted non-Markovian and its effect on thermodynamic properties
我们考虑一个微观碰撞模型，即，量子系统与由辅助系统和储存器组成的分级环境相互作用。研究了系统与辅助系统、辅助系统与水库的耦合强度、系统与环境的初始相关性以及环境的相干性对系统非马尔可夫性的影响。然后，通过对系统熵变特别是具有记忆效应的热交换熵变的研究，揭示了非马尔可夫演化过程中熵变在正负之间变化的实质是由相干性决定的热流贡献。而系统与环境之间的信息流动总是伴随着能量的交换。
2020-10-26 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
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
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
Non-Markovian effects on informational steady states
The University of Tokyo（东京大学）
本研究在连续监测碰撞模型框架下，发现信息稳态的每次测量信息增益与非马尔可夫性程度负相关，并数值表征了相互作用参数的影响。
2026-10-02 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
The Trinity of Markovian Quantum Thermodynamics: Unifying the Axiomatic, Microscopic, and Operational Paradigms
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Trinity Quantum Alliance（三一量子联盟）；University of Vienna（维也纳大学）；Heriot-Watt University（赫瑞瓦特大学）
研究马尔可夫量子热力学中三种范式的关系，通过证明满足特定条件的热林德布拉德算符在三种范式下的等价性统一现有方法，还给出微观协议模拟热马尔可夫过程并通过实例说明适用性，为其建立统一基础。
2026-07-20 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
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
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
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
