Non-Markovian master equation for interacting qubits coupled to a bosonic bath: analytic form and asymptotic approximation
耦合到玻色子浴中的两个相互作用的二能级量子比特的非马尔可夫动力学先前使用量子状态扩散(QSD)方程进行了研究,其中随机状态被用来描述系统。在这项研究中,我们提供了另一个角度对这个系统推导的解析形式的主方程,它描述了一个减少密度矩阵的系统。然后,我们验证了主方程通过检查纠缠产生和状态纯度。此外,与主方程,我们观察到的影响,从一阶噪声,并注意到,一个很好的渐近近似的主方程可以忽略一阶噪声。
2015-07-28 quant-ph
Gravitational Decoherence, Alternative Quantum Theories and Semiclassical Gravity
在这份报告中,我们讨论了三个方面:1)半经典引力理论(SCG):描述量子物质与经典引力相互作用的四个层次的理论; 2)替代量子理论:区分那些可从广义相对论(GR)和量子场论(QFT)导出的理论与那些不可导出的理论; 3)引力退相干:主方程的推导和导致观测可能性的假设的检验。我们列出了三组值得研究的相应问题:a)与SCG相关的牛顿-薛定谔方程; b)作为2)的鉴别器的重力诱导效应的主方程; c)重力在宏观量子现象中的作用。
2014-02-26 gr-qc quant-ph
Solution of Master Equations for the anharmonic oscillator interacting with a heat bath and for parametric down conversion process
我们解决解析主方程,描述了一个充满克尔介质的腔,考虑到环境引起的耗散,和参数下转换过程。我们使用超算子技术。
2008-06-25 quant-ph
Derivation of Maxwell-Bloch-type equations by projection of quantum models
本文描述了一个简单的代数方法,从单原子腔量子电动力学(腔QED)主方程出发,通过在半经典态流形上的正交投影导出Maxwell-Bloch型方程。特别是通常的麦克斯韦-布洛赫方程得到-到一个状态相关的校正因子的顺序统一-直接从无条件的Jaynes-Cummings主方程。投影到半经典流形上的技术也可以应用于条件主方程(量子滤波器),导致随机模拟模型,其中包括与原子偶极波动相关的乘性噪声项。在单原子吸收双稳态的背景下,这种模型的效用进行了简要探讨。
2008-03-19 quant-ph
Derivation of Lindblad master equation for the quantum Ising model interacting with a heat bath
从Liouville-vonNeumann方程出发,在弱耦合极限下,在Markov近似和旋波近似下,导出了一维量子伊辛模型的Lindblad主方程.我们还证明了林德布拉德方程的定常解是与耗散率无关的正则分布。
2013-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
A semiclassical theory of phase-space dynamics of interacting bosons
本文研究了在模占据数较大的半经典区域中玻色子动力学的相空间表示。为此,我们采用van Vleck-Gutzwiller传播子来获得维格纳分布的格林函数的近似。半经典分析包括经典路径的干扰,并减少到截断维格纳近似(TWA)时,干扰被忽略。此外,我们确定的EIFFEST时间后,TWA失败。作为一个例子,我们考虑了一个单模量子非线性振子,它表现出可观测量的坍缩和复活。我们分析表明,经典路径的干扰导致复苏,效果是不再现的TWA或微扰分析。
2018-03-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Semiclassical bounds on dynamics of two-dimensional interacting disordered fermions
利用截断维格纳近似(TWA)研究了具有势无序的无自旋费米子相互作用的二维晶格系统的猝灭动力学。首先,我们证明了半经典动力学通常比全量子动力学更快地弛豫。我们通过比较半经典动力学与一维链的精确对角化和Lanczos传播得到了这个结果。接下来,利用TWA模拟大晶格的能力,我们研究弛豫速率如何依赖于所研究系统的维数。我们发现,强烈无序的一维和二维系统表现出一个短暂的,在时间上的弛豫,这是最近建立的一维链。这种弛豫对应于强无序时的臭名昭著的$1/f$噪声。
2022-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Master equation for dissipative interacting qubits in a common environment
在本文中,我们推导了一对XY耦合的二能级系统与同一无记忆库相互作用的微观主方程。特别地,我们将这个主方程应用于自由空间中的一对二能级原子的情况,在那里我们可以清楚地对比与这里获得的微观主方程和仅包括\textit{a posteriori}的原子-原子耦合的唯象方法所做的预测,即在推导开放系统的运动方程时不考虑。我们表明,例如,现象学的方法完全失败的对称和反对称衰变通道所发挥的作用的评估。因此,与集体效应(如超辐射)相关的预测在现象学方法中是误导性的。我们还获得了荧光光谱使用的微观模型在这里开发。
2014-03-08 quant-ph
Fourth-Order Master Equation for a Charged Harmonic Oscillator Interacting with the Electromagnetic Field
利用Krylov平均法研究了耦合到电磁库中的带电谐振子的主方程,得到了相互作用强度的四阶解。相互作用是在速度耦合的形式,并包括一个抗磁项。精确的解析表达式的第二,第三和第四阶贡献的质量重整化,衰变常数,正常和异常扩散系数的黑体型环境。结果表明,当三阶和四阶贡献的大小与二阶贡献的大小相当时,它们的符号一般相反。
2015-08-04 quant-ph
Spectra of Harmonium in a magnetic field using an initial value representation of the semiclassical propagator
对于两个库仑相互作用的电子在一个量子点与谐波限制和恒定的磁场,我们表明,时间依赖的半经典计算使用的Herman-Kluk初始值表示的传播子导致本征值的WKB计算与兰格校正相同的精度。后者仅限于可积系统,然而,而时间相关的初始值的方法允许应用到高维,可能是混沌动力学,并可扩展到任意形状的潜在的。
2011-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Kinetic Theory I: A Quantum Kinetic Master Equation for Condensation of a weakly interacting Bose gas without a trapping potential
建立了玻色原子的量子动力学主方程。它是一个描述稀薄量子玻色气体动力学的量子随机方程,描述了玻色凝聚的行为和形成。导出QKME的关键假设是原子碰撞项的马尔可夫近似。在本论文中,理论的基本结构的发展,近似的陈述和证明划定该理论的有效性区域。QKME的极限情况包括量子玻尔兹曼主方程和Uehling-Uhlenbeck方程,以及类似于Gross-Pitaevskii方程的方程。
1996-11-25 quant-ph
On the quantum master equation for Bogoliubov-BCS quasiparticles
对表示Bogoliubov-BCS准粒子的密度矩阵引入量子主方程。考虑了将损耗因子和增益因子相关联的约束以保持密度矩阵的形式。该方程可简化为半经典方程,并可推广到不同序参量共存的情形。
2014-04-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
How to improve the accuracy of semiclassical and quasiclassical dynamics with and without generalized quantum master equations
University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
通过短时分析揭示半经典动力学精度提升机制,发现左手时间导数可延迟误差但导致长时不稳定性,提出记忆核截断协议以兼顾短时精度与长时稳定。
2026-06-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Third-quantized master equations as a classical Ornstein-Uhlenbeck process
University of Luxembourg(卢森堡大学)
本文提出通过超算子相干态基将主方程转化为多维复奥本海姆-乌伦贝克过程,从而连接第三量子化与半经典表示。
2026-01-22 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Exact solution of the master equation for interacting quantized fields at finite temperature decay
本文利用超算符和非幺正变换将有限温度衰减下双量子化场相互作用的Lindblad主方程转化为对角化的有效非厄米哈密顿量形式,求得了精确解,可计算任意初始态演化,并给出了腔内两不可区分光子的符合率。
2024-10-11 physics.optics quant-ph
A master equation for strongly interacting dipoles
我们考虑一对偶极,其中直接静电偶极-偶极相互作用可能显着大于耦合到横向辐射。我们推导出一个主方程使用库仑规范,这自然使我们能够包括系统内的哈密顿量,而不是相互作用的偶极子间库仑能量。相比之下,完全依赖于众所周知的规范不变S矩阵元素的双偶极系统的标准主方程通常使用多极规范导出,其中不存在显式的偶极间库仑相互作用。我们表明,使用广义任意规范轻物质哈密顿量,这个主方程是在其他规范,只有当偶极间库仑相互作用保持在相互作用哈密顿量,而不是在我们的推导未扰动的部分。因此,我们的主方程,而仍然规范不变的,取决于不同的S-矩阵元素,这给分离依赖于校正的标准矩阵元素描述共振能量转移和集体衰变。这两个主方程在大分离极限处重合,在大分离极限处,静态耦合可以忽略不计。我们提供了一个应用程序,我们的主方程通过寻找分离依赖的修正自然发射光谱的双偶极系统。
2018-04-16 quant-ph
Semiclassical Newtonian Field Theories Based On Stochastic Mechanics II
继续发展半经典牛顿引力/电动力学的ZSM-Newton/Coulomb方法[1],我们提出了Oriols等人[2]提出的大N近似方案的ZSM-Newton/Coulomb版本。我们表明,这个新的大N方案使得它有可能自洽地描述大量的引力/静电相互作用,相同的,\emph{zbw}粒子的质心演化,而不假设粒子是弱耦合的,也不需要有问题的宏观半经典引力/静电猫态的平均场薛定谔-牛顿/库仑方程的特征。我们还展示了如何恢复N粒子经典牛顿引力/电动力学的许多引力/静电相互作用的宏观粒子(由许多相互作用的\emph{zbw}粒子),以及经典Vlasov-Poisson平均场论的宏观粒子弱相互作用的引力/静电。最后,我们概述了一个明确的环境退相干模型,可以纳入Oriols等人。的方案应用于ZSM-Newton/Coulomb。
2017-02-07 gr-qc quant-ph
Numerical solution of stochastic master equations using stochastic interacting wave functions
Universidad de Concepción(康塞普西翁大学);Centro de Investigación en Matemática(数学研究中心)
本文提出用随机相互波函数求解随机主方程的新方法,通过构建三种指数方案模拟量子测量过程,验证了数值方法的有效性。
2018-04-16 cs.NA math.NA math.PR
SU(3) semiclassical representation of quantum dynamics of interacting spins
我们提出了一种模拟晶格自旋为1系统量子动力学的形式化方法,首先引入局部隐变量,然后在扩展相空间中进行半经典(截断Wigner)近似。这样,我们精确地考虑了局域在位哈密顿量,近似地处理了自旋-自旋相互作用。特别地,我们用八个经典SU(3)变量来表示每个自旋。其中三个代表通常的自旋分量,另外五个是代表局部自旋-自旋相关性的隐变量。我们比较我们的形式主义与完全连接的自旋系统的精确量子动力学,发现非常好的协议。作为应用,我们讨论了一个由1000个格点组成的三维晶格系统的玻色-哈伯德模型在超流-绝缘体相变附近的猝灭动力学。
2015-01-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Master equation approach for interacting slow- and stationary-light polaritons
提出了一种描述相干驱动原子介质中暗态极化激元的主方程方法。这种技术提供了一个描述的光-物质相互作用的条件下的电磁感应透明(EIT)是非常适合的治疗极化激元损失。主方程的方法使我们能够描述一般的极化激元极化激元相互作用,可能是保守的,耗散或两者的混合。特别是,它使我们能够研究耗散引起的相关性作为一种手段,用于创建强相关极化激元系统。我们的技术揭示了迄今为止尚未讨论的定态光极化激元的损耗机制。我们发现非简并基态的能级结构中的极化激元损耗可以是简并基态的能级结构中的极化激元损耗的倍数。
2010-09-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Comparison of semiclassical and quantum models of a two-level atom-cavity QED system in the strong coupling regime
我们提出了一个数值研究比较半经典和量子模型的阻尼,强相互作用腔QED系统组成的一个单一的二能级原子与一个单一的量子化腔模相互作用的外部驱动的可调谐单色光场。我们计算了每种模型下耦合系统的稳态透射谱,并表明在强耦合区,两种模型产生截然不同的结果。系统的全量子力学模型正确地产生预期的多光子透射谱,而半经典方法的结果在一个多光子光谱。
2019-04-05 physics.atom-ph quant-ph
Number-conserving master equation theory for a dilute Bose-Einstein condensate
在量子数守恒主方程理论下,描述了$N$弱相互作用原子到玻色-爱因斯坦凝聚体的跃迁。基于对凝析气形成和非凝析热化时间尺度的分离,在包含所有两体相互作用过程的情况下,推导了非凝析气环境下凝析气子系统的主方程。数值模拟了凝聚体形成过程中凝聚体粒子数的分布,导出了一个条件,在该条件下,弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的唯一平衡定态由无相互作用的$N$原子的Gibbs-Boltzmann热态给出.
2010-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Double-Bracket Master Equations: Phase-Space Representation and Classical Limit
University of Luxembourg(卢森堡大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
本文通过Wigner-Weyl变换和Moyal括号形式,系统推导了双括号耗散主方程的经典极限,并建立了量子与半经典框架下的梯度流表示,研究了谐振子与驱动非谐振子的半经典演化。
2026-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement dynamics for two interacting spins
我们研究了一个非常简单的系统纠缠的动力学产生:一对相互作用的自旋,s1和s2,在一个恒定的磁场。考虑了两种不同的情况:(a)s1 -> \infty,s2 = 1/2和(b)s1 = s2 -> \infty,分别对应于耦合到半经典系统(与环境接触的量子比特)和完全半经典系统的量子自由度,在这种情况下,它显示出混沌行为。研究了量子纠缠与经典动力学的关系。
2005-10-20 quant-ph
Dynamics of interacting bosons using the Herman-Kluk semiclassical initial value representation
最近在光晶格中使用超冷气体的实验进展需要对大量玻色子进行定量的理论描述。在本文中,我们调查,如果时间相关的半经典初值方法,与传播子表示为积分相空间使用经典的轨迹,是适合于描述相互作用玻色子,集中在一个单一的模式。尽管自相互作用的非线性贡献,相应的经典动力学允许在很大程度上分析处理的半经典传播子。我们发现Herman-Kluk(HK)传播子在半经典极限($n\to\infty$)下保持么正性,但在低$n$下范数衰减.冻结高斯近似(FGA,即HK与单位前因子)明确示出违反本系统的非零相互作用强度的么正性,即使在半经典极限。此外,我们表明,通过评估的相空间积分在最速下降近似,HK传播正确地再现了严格的频谱在极限$n\to \infty$。然而,在下一个-下一个-前导顺序(小参数$1/n$)中会产生错误,如积分的数值计算或考虑对最陡下降的有限$n$修正所示。相比之下,FGA仅精确到最低阶,并且在能谱中发现了一个错误的次领先阶项。最后,作为一个应用实例,我们通过计算Wigner函数的时间演化来研究波包的动力学。虽然经常使用的截断维格纳近似不能捕获任何干扰存在于精确的量子力学解(已知的解析),我们发现,HK的方法,尽管也只使用经典信息,正确地再现了显着特征的精确解。
2016-02-29 quant-ph
Master Equation for the Motion of a Polarizable Particle in a Multimode Cavity
本文导出了可极化粒子与一个或几个强泵浦腔模弱相互作用的运动主方程。在这里,我们专注于大质量粒子与复杂的内部结构,如大分子和集群,我们假设一个线性标量极化介导的粒子光相互作用。预测的摩擦和扩散系数与弱泵浦腔中原子和小分子的前半经典计算吻合良好,而目前严格的量子处理和数值评估揭示了旨在用多模腔光学操纵大质量分子光束的实验的可行性。
2010-06-16 quant-ph
Diagrammatic representation and nonperturbative approximation of exact time-convolutionless master equation
本文针对开放量子系统的非马尔可夫动力学,提出了精确时间无卷积主方程的图示表示方法,并引入一种将生成元近似为嵌套时间序指数函数的非微扰近似方法。
2023-10-18 math-ph math.MP physics.chem-ph
Semiclassical approach to Dynamics of Interacting Fermions
了解相互作用费米子的行为是从凝聚态到高能物理的许多领域的基本兴趣。开发高效、精确的数值模拟方法是其中不可或缺的一部分。已经处于平衡状态的费米子,由于符号问题而难以处理。在平衡之外,一个重要的突出问题是这些系统的动力学的有效数值模拟。在这项工作中,我们开发了一个新的半经典相空间方法(a.k.a.截断维格纳近似),用于模拟任意维度中相互作用的费米子的动力学。由于费米子本质上是非经典物体,所以相空间是由所有的费米子双线性构成的。因此,经典相空间由代表这些双线性的高度非局部(隐藏)变量组成,并且该方法的成本是它与系统大小成二次关系而不是线性关系。我们证明了该方法的强度,通过比较的结果精确的量子动力学的费米子膨胀的哈伯德模型和量子热化的Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的小系统,半经典几乎完美地再现正确的结果。我们进一步分析了费米子膨胀在一个更大的,难以精确的方法,二维哈伯德模型,这是直接相关的最近的冷原子实验。
2017-04-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Markovian Master Equations: A Critical Study
我们推导出马尔可夫主方程的单一和相互作用的谐波系统在不同的情况下,包括强内部耦合。通过比较相应的马尔可夫主方程与精确的数值模拟的全球系统的演化的动态,我们精确地界定其有效性制度和评估的鲁棒性的假设通常在推导过程中减少动态。所提出的方法是足够一般的建议,这里所作的结论是广泛适用于一个大类的设置,涉及相互作用链受到弱相互作用与环境。
2010-11-17 quant-ph
The Functional Derivation of Master Equations
主方程描述了开放系统与环境相互作用的量子动力学。它们在理解半经典行为的出现和熵的产生方面发挥着越来越重要的作用,两者都与量子退相干有关。目前,我们推导出一个均匀标量希格斯或暴胀子类场耦合到一个环境场表示的无限集的谐振子的精确主方程。我们的目的是证明推导直接从路径积分表示的密度矩阵传播。讨论了这一结果的应用和推广。
2000-01-10 gr-qc nucl-th quant-ph
Newtonian Semiclassical Gravity in the Ghirardi-Rimini-Weber Theory with Matter Density Ontology
我们提出了一个基于GRW坍缩理论的牛顿半经典引力理论与物质密度本体(GRWm),我们称之为GRWmN。该理论的提出是因为,正如我们所示,标准的牛顿半经典引力理论的基础上薛定谔-牛顿方程没有一个一致的玻恩规则概率解释的引力自相互作用的粒子,并暗示引力猫态的宏观质量叠加。相比之下,我们表明,GRWmN有一个一致的统计描述的引力自相互作用的粒子,并充分抑制宏观叠加的猫态。实验测试GRWmN的两种可能的路线也被认为是。最后,我们讨论了GRWmN的可能变体,广义相对论扩展将涉及什么,以及可能对像GRWmN这样的半经典引力理论提出的各种反对意见。
2014-01-13 gr-qc quant-ph
Quantum stochastic equation for test particle interacting with dilute Bose gas
利用随机极限方法研究了测试粒子与稀玻色气体相互作用系统的长时间量子动力学。任意形状因子和任意的情况下,不一定平衡,准自由低密度态的玻色气体被认为是。从微观动力学出发,我们在低密度极限下导出了演化算符的量子白噪声方程。该方程等价于由强度为$S-1$的量子泊松过程驱动的量子随机方程,其中$S$是单粒子$S$矩阵。我们的方法的新颖之处在于,方程是直接推导出的,而不使用Fock-antiFock(或Gel'fand-Naimark-Segal)表示。我们的方法的优点是简单的推导的限制方程和代数的主字段和伊藤表不依赖于玻色气体的初始状态。引入了因果状态的概念。我们构建主字段(白噪声和数字运营商)描述的动力学在低密度极限,并证明了时间(因果)的字段运营商的收敛到主字段的因果状态的收敛。
2004-01-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The atomic damping basis and the collective decay of interacting two-level atoms
当主方程在原子标号的排列下是对称的时,我们得到了相互作用二能级原子演化的解析解。主方程包含原子独立耗散。求解的方法是:首先,我们利用系统对称性来描述维数随原子数多项式增长的算子空间中的演化。其次,我们扩展的解决方案的基础上组成的主方程的耗散部分,模型的独立耗散的原子的本征向量。这种原子阻尼基是玻色子场所用阻尼基的原子模拟。结果表明,系统衰减为次辐射和超辐射指数项之和。
2020-08-25 quant-ph
Master equation for systems interacting with linearized gravity
University of Trieste(的里雅斯特大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Trieste Section(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部)
该研究推导了与线性化引力波环境耦合的两质量系统的主方程,重现经典引力波能量损失,抑制态间相干性,在小涨落下简化为 Caldeira-Leggett 型方程。
2026-08-07 gr-qc quant-ph
Exact master equation for a spin interacting with a spin bath: Non-Markovianity and negative entropy production rate
本文导出了中心自旋与完全非极化自旋海均匀相互作用的Lindblad形式的正则主方程。动力学映射的Kraus算子也被导出。从动力学映射的可分性破缺和量子态迹距保真度的增加两个方面说明了动力学的非马尔可夫性。此外,它是观察到的不可逆熵产生率总是负的(对于一个固定的初始状态),只要动力学表现出非马尔可夫行为。在继续与见证非马尔可夫性的研究,它表明,正的中心量子比特的纯度的变化率是一个非马尔可夫信息回流的忠实指标。给出了测量量子态纯度的实验可行性,讨论了实验证明非马尔可夫性和负不可逆熵产生率的可能性。这使得目前的工作具有相当的实际意义,检测非马尔可夫性和负不可逆熵产生率。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence from internal degrees of freedom for cluster of mesoparticles : a hierarchy of master equations
一个介观演化方程的mesoparticles合奏后,消除内部自由度。如果系统是由一系列标度组成的,则可重复进行降阶过程,并对这种迭代方法进行了表征。也就是说,获得描述密度算子的主方程的离散层次的处方。退相干是由介观变量定义的系统的不可逆耦合到内部自由度而产生的。我们简要地讨论了在不同尺度下具有相同动力学规律的系统的存在性。本文对非简谐外场中具有内简谐相互作用的粒子系综作了显式计算。给出了介观系统半经典极限(Wigner函数)的新条件。
1998-03-13 quant-ph
Semiclassical and quantum nonlinear spectra of a strongly coupled single $Λ$-type three-level atom-cavity QED system
本文详细地数值模拟了由一个处于$Λ$ -组态的三能级原子组成的腔量子电动力学系统的半经典谱和量子谱,其中一个跃迁与量子腔模发生强相互作用,而另一个跃迁受相干经典场驱动.在从主方程导出系统算符期望值的运动方程后,我们数值计算了在不同水平的外驱动场强度下系统的半经典和量子谱。在半经典方法中,我们忽略了腔和原子算符之间的量子关联,而在全量子方法中,我们没有这样的假设。我们表明,在足够弱的驱动场条件下,半经典和全量子力学方法导致相同的光谱。然而,在较高的驱动场强度下,这两种方法产生截然不同的结果:全量子力学方法产生具有明确结构的多光子谱,而半经典方法产生双光子谱。我们的研究结果还表明,介导的系统的暗态的拉曼跃迁有一个复杂的结构,这取决于系统的探测方式。
2022-02-16 quant-ph
Lindblad master equations for quantum systems coupled to dissipative bosonic modes
我们提出了一个一般的方法来获得Lindblad主方程的子系统,其动力学耦合到耗散玻色子模式。推导依赖于一个Schriffl-Wolff变换,它允许消除玻色子的自由度后,自洽地确定其状态作为耦合量子系统的函数。我们将这种形式主义的耗散Dicke模型,并推导出Lindblad主方程的原子自旋,其中包括介导的玻色子模式的相干和耗散的相互作用。这个主方程准确地预测了迪克相变,并给出了正确的稳态。此外,我们比较动力学使用精确对角化和数值积分的主方程与半经典轨迹的预测。最后,我们通过研究NOON态的弛豫来测试我们的形式主义的性能,并表明动态捕获超越平均场近似的量子亚稳性。
2022-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement of a two-particle Gaussian state interacting with a heat bath
研究了热库对二分高斯态的影响。在非旋波近似下,我们导出了系统的预Lindblad主方程。然后,我们求解了具有纠缠初态的二体谐振子哈密顿量的主方程。我们表明,对于强阻尼的纠缠损失是相同的自由发展的粒子。然而,如果阻尼是小的,纠缠显示振荡,并最终趋于一个恒定的非零值。
2010-08-18 quant-ph
Quantum vs. semiclassical description of in-QGP quarkonia in the quantum Brownian regime
SUBATECH, IMT Atlantique, Nantes Université, CNRS/IN2P3(南特大学大西洋高等矿业学院国家科学研究中心/法国国家核子与亚原子物理研究所);Institute of Physics – University of Silesia(西里西亚大学物理研究所);Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所);Institut de physique théorique, Université Paris-Saclay, CNRS, CEA(巴黎萨克雷大学理论物理研究所国家科学研究中心/法国原子能和替代能源委员会)
本研究比较了量子主方程与半经典福克-计划克方程在描述夸克onium动力学时的准确性,发现半经典方法在量子布朗运动范围内能有效模拟量子结果。
2025-12-04 hep-ph hep-th quant-ph
Semiclassical theory of energy diffusive escape in a Duffing oscillator
基于超导电路中通过动力学分岔现象读出量子比特的最新实验进展,分析了受驱动的非简谐振子Duffing振子在稳态轨道之间的跃迁.在弱耗散区,导出了半经典极限下的自洽主方程,以描述有限隧穿、反射和浴诱导量子涨落之间的密切关系。从相应的稳态分布的开关概率的解析表达式得到。结果表明,由于有限的反射在相空间障碍的过渡率的减少是过度补偿的增加,由于环境量子波动,是特定的扩散过程中的动态障碍。此外,它揭示了接近分岔阈值的逃逸动力学进入过阻尼域,这样的量子机械能规模与摩擦,甚至超过了热能规模。
2010-09-13 cond-mat.other quant-ph
Unraveling Quantum Brownian Motion: Pointer States and their Classical Trajectories
我们刻画了由量子布朗运动主方程产生的指针态,并导出了它们在相空间中轨迹动力学的随机方程。我们的方法是基于泊松解开的主方程,其确定性的一部分表现出孤立的解决方案,可以确定的指针状态。在半经典极限下,它们的相空间轨迹转变为经典扩散的相空间轨迹,从而得到了诱导的量子-经典跃迁的清晰图像。
2015-09-08 quant-ph
Non-Markovian master equation for a damped driven two-state system
我们提出了一个详细的微观推导的非马尔可夫主方程的驱动两态系统与一般结构水库。在两态量子系统与环境弱耦合的极限下,利用无时间卷积投影算符技术导出了主方程。我们简要地讨论了马尔可夫近似和长期近似及其有效性。
2009-11-24 quant-ph
N-Photon wave packets interacting with an arbitrary quantum system
我们提出了一个理论框架,描述了一个波包的光与任意量子系统(如量子谐振子或多能级原子)相互作用的光子数确定的状态。在这个框架内,我们推导出主方程的系统以及输出场的数量,如求积和光子通量。然后将这些结果推广到具有任意谱分布函数的波包。最后,我们得到了多个空间和/或偏振模式下与波包相互作用系统的主方程和输出场量。
2012-08-13 quant-ph
Master-equations for the study of decoherence
考虑并比较了用于描述微系统通过碰撞与周围环境相互作用的退相干的主方程的不同结构。这些结果与Holevo最近发现的具有平移不变性的量子动力学半群的生成元的一般表达式有关。
2003-07-24 quant-ph
Optimally chosen Nakajima-Zwanzig master equation for mean field approximation
我们定义了一个投影算子的系综,每个投影算子都有一个精确的Nakajima-Zwanzig主方程用于量子开放系统演化。一个平均场近似的记忆内核的介绍,产量,为最佳选择的投影算子,一个完全确定的非齐次主方程。以前的证明的积极性和平衡扩展到这些新的非齐次非马尔可夫主方程。我们研究了金刚石中的氮空位中心与13 C杂质的相互作用来说明该方法。
2011-10-11 quant-ph
Quantum thermodynamics for general bipartite interacting autonomous systems
针对相互作用量子系统中子系统内能定义不明确的问题,将 Schmidt 基形式应用于一般双分区自治量子系统,证明了描述子系统演化的主方程遵循最小耗散原理且唯一,从而一致定义子系统内能并分析其热量与功。
2024-09-25 quant-ph
Dynamics of a quantum system interacting with white non-Gaussian baths: Poisson noise master equation
本文针对浴由两态系统或自旋等构成的非高斯环境,提出基于泊松噪声的量子浴模型并推导主方程,揭示白噪声区域中的非高斯浴效应,为描述通用浴影响下的开放量子动力学奠定理论基础。
2024-04-02 quant-ph
A master equation incorporating the system-environment correlations present in the joint equilibrium state
我们提出了一个一般的主方程,正确的二阶系统-环境耦合强度,考虑到初始系统-环境的相关性。我们假设系统及其环境处于联合热平衡态,然后执行幺正操作以准备所需的初始系统状态,此后系统哈密顿量也可能改变。我们表明,初始相关的效果显示在二阶主方程作为一个额外的条款,类似于通常的二阶项描述在量子系统中的弛豫和退相干的形式。我们应用这个主方程的范式自旋玻色子模型的推广,即一个集合的两级系统与一个共同的环境中的谐振子相互作用,以及一个集合的两级系统与一个共同的自旋环境相互作用。我们证明,在一般情况下,初始系统环境的相关性需要考虑,以准确地获得系统动态。
2021-03-01 quant-ph
Exact Non-Markovian master equation for the Spin-Boson and Jaynes-Cummings models
我们提供了一个两能级系统与热玻色子浴相互作用的精确的非马尔可夫主方程,我们写这样一个主方程的Bloch向量的解决方案。我们表明,以前的近似结果是我们的确切的主方程的特殊限制。我们将这些结果推广到更复杂的复杂系统,涉及任意数量的两级系统耦合到不同的热浴,提供确切的主方程也为这些系统。作为这种一般情况下的一个例子,我们推导出的Jaynes-Cummings模型的主方程。
2017-07-03 quant-ph
Testing the validity of the local and global GKLS master equations on an exactly solvable model
在推导多体弱相互作用开放量子系统的主方程时,耗散通常在每个分量上处理\textit{locally},即忽略相干耦合,后者是后来"手工“添加的。虽然很简单,但由此产生的局部主方程(LME)是已知的不相容的。否则,通过在完全相互作用哈密顿量的能量基础上工作,总是可以获得一致的\textit{global}主方程(GME)。在这里,我们考虑一个两节点的“量子线”连接到两个热浴。得到了LME和GME的固定解,并与精确结果进行了基准测试。重要的是,在我们的模型中,GME的有效性受到潜在的长期近似的约束。无论何时这一点被打破(对于共振弱耦合节点),我们观察到,尽管LME在理论上有缺陷,但它:(a)预测正确的稳态,(b)产生精确的渐近热流,(c)可靠地反映节点之间的相关性。相比之下,GME在所有三项任务上都失败了。尽管如此,随着节点间耦合的增长,LME崩溃,而GME变得正确。因此,全局和局部方法可被视为最适合于不同参数制度的\textit{complementary}工具。
2017-09-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Useful transformations: from ion-laser interactions to master equations
我们展示了一组变换,它允许在几个量子光学问题中获得解析解。我们从离子-激光(含时)相互作用开始,继续讨论慢原子与量子化场相互作用的问题,最后给出描述损失的主方程。在所有情况下,它表明,人们可以找到有用的变换,简化的问题。
2008-06-25 quant-ph
Semiclassics in a system without classical limit: The few-body spectrum of two interacting bosons in one dimension
我们提出了一个半经典研究的光谱的少体系统组成的两个短程相互作用玻色子在一维,一个特殊的情况下,一般类的可积多体系统的能量谱给出的代数超越方程的解决方案。通过$δ$ -势与少体波函数边界条件之间的精确映射,我们将以往单粒子系统混合边界条件的半经典结果推广到两体问题.半经典的方法使我们能够得到明确的分析结果的光滑部分的两体态密度是非常符合数值计算。它进一步使我们能够包括在吸引的情况下的束缚态的影响。值得注意的是,对于一维两粒子的特殊情况,通过光滑态密度的重新量化条件得到的离散能级基本上与精确的完全一致。
2017-08-09 cond-mat.quant-gas nlin.SI quant-ph