Response functions as quantifiers of non-Markovianity
量子非马尔可夫性与动力学映射的研究密切相关，动力学映射通常是针对初始分解的系统浴态导出的。我们在这里证明，线性响应理论也提供了一种方法来获得动力学映射，但初始相关（一般纠缠）状态。重要的是，这些映射总是时间平移不变的，并允许一个更简单的量化非马尔可夫性相比，以前的方法。我们将我们的理论应用于Caldeira-Leggett模型，对于该模型，我们的量词在线性响应之外是有效的，并且可以解析地表示。我们发现，一个经典的布朗粒子耦合到欧姆浴已经可以表现出非马尔可夫行为，一个现象的初始状态的准备过程。此外，对于峰值谱密度，我们证明，我们的量化器和系统浴耦合强度，峰的锐度或在浴中的共振频率之间没有单调关系。
2018-07-25 quant-ph
Quantifying non-Markovianity for a chromophore-qubit pair in a super-Ohmic bath
基于非马尔可夫无时间卷积极化子主方程，研究了超欧姆浴中生色团量子比特的量子动力学行为。利用基于动力学不动点的非马尔可夫性测度，研究了环境温度和耦合强度对超欧姆浴中生色团非马尔可夫行为的影响.据发现，温度的增加导致从环境到发色团的回流信息减少，因此，抑制非马尔可夫性。在弱耦合区，耦合强度的增加会增强非马尔可夫性，而在强耦合区，这种效应正好相反。
2014-10-19 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
Filtering crosstalk from bath non-Markovianity via spacetime classical shadows
本研究结合非马尔可夫量子过程层析与 classical shadows，以最大去极化信道作为因果断裂来擦除相邻量子比特路径，从而区分串扰与不可访问环境导致的非马尔可夫性。
2023-04-26 quant-ph
Suppressing information storage in a structured thermal bath: Objectivity and non-Markovianity
与环境相互作用的量子系统往往会通过与环境自由度产生的相关性在传输中丢失信息。对于非马尔可夫环境的情况，环境中包含的信息可能会返回到系统中，并且这种效果可以由非马尔可夫见证人捕获。在目前的工作中，我们使用一个中心量子比特耦合到自旋链与伊辛相互作用受到磁场，即，中心自旋模型，并通过Kraus算子求解受退相动力学影响的系统的精确动力学。为此，我们使用两个证人来分析非马尔可夫性的存在：BLP基于迹的措施和条件过去未来相关器（CPF）。此外，我们看到这种行为如何抑制量子达尔文主义范式的部分信息图（PIP）中的经典平台，以及频谱广播结构（SBS）中的客观信息。除了系统的角度来看，我们展示了不可能的编码可访问的信息在环境中的任何模型限制的测量。
2021-10-07 quant-ph
Tuning non-Markovianity by spin-dynamics control
我们研究了遗忘和记忆保持进化之间的相互作用，通过一个多自旋的环境，其元素耦合到本地玻色子浴两个级别的系统。与任何非马尔可夫效应将被自旋浴耦合引起的遗忘机制所掩盖的期望不同，人们实际上可以诱导二能级系统动力学的完全马尔可夫到非马尔可夫的转变，可以通过诸如二能级系统和自旋环境的能量之间的失配之类的参数来控制。对于对称耦合，非马尔可夫性的量令人惊讶地随着退相干通道的数量而增长。
2013-02-01 quant-ph
Collapse and revival structure of information backflow for a central spin coupled to a finite spin bath
量子动力学的马尔可夫性是开放量子系统的一个重要性质，它由系统和池的各种成分决定。除了系统-浴相互作用、浴的初始状态等之外，浴的维数在确定量子动力学的马尔可夫性中起关键作用，因为浴相关性的严格衰减需要浴的无限维数。在这项工作中，我们调查的作用，有限的浴尺寸在量子动力学的马尔可夫性考虑一个简单的，但不平凡的模型，其中一个中心自旋是各向同性耦合到一个有限数量的浴自旋，并显示如何从非马尔可夫的动力学过渡到马尔可夫的浴自旋的数量增加。非马尔可夫性的特征在于信息从浴流到系统的状态的迹距离。我们推导出的时间演化的轨迹距离解析，并发现周期性的混沌复苏模式的信息流。详细研究了这一现象的机理，结果表明，自旋-回复模式的周期是由体系自旋数、体系-体系耦合强度和频率失谐量之间的竞争决定的。当浴旋转的数量足够大时，反转-恢复结构的周期以及相应的崩溃和恢复时间与浴旋转的数量成比例地增加，这表征了信息回流如何随着浴的大尺寸而衰减。我们还分析了系统-浴槽相互作用强度和频率失谐量对信息流反转-恢复结构的影响，得到了反转-恢复结构存在的条件。数值计算结果说明了这一点。
2023-03-02 quant-ph
Non-Markovianity in the optimal control of an open quantum system described by hierarchical equations of motion
最优控制理论的实现与完全收敛的分层运动方程（HEOM）描述的时间演化的开放系统的密度矩阵强耦合到浴在自旋玻色子模型。两级子系统的种群被作为控制目标，即它们在关闭场时的复活或交换。我们，在平行，分析如何最佳的电场，从而通过不同的非马尔可夫证人修改从环境中的信息回流。虽然控制场与中央子系统只有偶极相互作用，其间接影响浴集体模式动力学探讨通过HEOM辅助矩阵，揭示了强相关的控制和耗散过程中的非马尔可夫过程。以异质结为例，模拟了两能级子系统的参数及其谱密度函数，得到了非微扰强耦合区。虽然，由于强大的系统浴耦合，控制性能仍然相当温和，最重要的结果是一个显着增加的非马尔可夫浴响应诱导的最佳驱动过程。
2017-11-14 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
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
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
Markovianity and non-Markovianity of Particle Bath with Dirac Dispersion Relation
Kyushu University（九州大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kanagawa University（神奈川大学）
研究了两能级系统与具有狄拉克色散关系的粒子浴耦合的动力学，通过解析和数值方法揭示了狄拉克能隙闭合及有限截断对衰变行为的影响，并提出了实验实现方案。
2026-05-28 math-ph math.MP quant-ph
Energy and information propagation in a finite coupled bosonic heat bath
利用Vasile等人[1]提出的描述非马尔可夫性的有限耦合玻色子模型，研究了与之耦合的谐振子在共振、近共振和远失谐时的不同耗散行为。我们表明，系统和热浴之间的信息和能量交换齐头并进，因为声子是两者的载体：在共振自由传播的激发实现，因此纯耗散，而当远失谐的系统只能与第一个振荡器在浴的链，导致几乎单一的演变。在中间的情况下，我们显示的相关性的渗透和形成的振荡（打扮状态）的行为，这是在非Markovianity的根源。
2014-09-15 quant-ph
Distinguishing quantum dynamics via Markovianity and Non-Markovianity
本文提出通过辅助系统测量方法区分量子动力学，解析与数值研究了耦合XX自旋链的量子比特约化密度矩阵，发现离域化与局域化链分别对应马尔可夫与非马尔可夫浴，且退相干噪声特征取决于退相干强度，仅需测量量子比特即可区分三种动力学。
2025-05-29 quant-ph
Quantum non-Markovianity induced by Anderson localization
正如P.W.安德森，激发不会在无序晶格中自由传播，但是，由于相消干涉，它们会局部化。因此，当原子与无序晶格相互作用时，人们确实观察到原子与晶格之间的非平凡激发交换。这种非平凡的原子动力学通常也会以非平凡的量子信息回流为特征，这是非马尔可夫动力学的明显特征。为了研究上述情况，我们考虑量子发射体或原子，弱耦合到均匀耦合腔阵列（CCA）。如果最初被激发，在没有无序的情况下，发射体通过将其所有激发释放到CCA（最初处于其真空状态）中而经历马尔可夫自发发射。通过在CCA中引入静态无序，场简正模变得安德森局域化，从而产生非马尔可夫原子动力学。我们证明了量子非马尔可夫性的严格测量和CCA本地化之间的函数关系的存在。此外，我们表明，平均非马尔可夫的原子动力学是很好地描述了一个唯象模型，其中原子耦合，在同一时间，一个单一的模式和一个标准的马尔可夫耗散浴。
2017-02-17 quant-ph
Giant Emitters in a Structured Bath with Non-Hermitian Skin Effect
本文研究巨型发射体耦合非厄米Hatano-Nelson浴的行为，发现其取决于浴的稳定性，并利用对流不稳定区实现受保护的非互易相互作用，为非厄米量子光学提供新范式。
2023-08-30 quant-ph
Dynamical matrix for arbitrary quadratic fermionic bath Hamiltonians and non-Markovian dynamics of one and two qubits in an Ising model environment
我们得到了任意二次费米子哈密顿量作用于一个或两个量子比特的环境的量子映射的Kraus分解的解析表达式，并导出了简单的函数来检查中间映射的非正性。这些函数对应于两个不同的非马尔可夫性的充分判据。在伊辛哈密顿所代表的环境的特定情况下，我们讨论了模型中的非马尔可夫性的两个来源，一个是由于晶格的有限大小，另一个是由于相互作用的种类。
2017-04-11 quant-ph
Quantum heat machines equivalence and work extraction beyond Markovianity, and strong coupling via heat exchangers
各种类型的发动机在小“发动机作用”的量子极限方面是等效的。我们以前的等价推导仅限于马尔可夫热浴和隐式经典工作库（例如，半经典近似下的激光）。在本文中，所有组件，浴槽，电池和发动机，都被明确考虑在内。为了巧妙地处理非马尔可夫动力学，我们使用中介粒子作为热交换器。我们发现，在上面的先前观察到的等价性有一个更高程度的等价性，不能实现在马尔可夫制度。接下来，我们将重点放在能量转移到工作存储库。给出了工作库熵增加为零的条件。此外，它表明，在强耦合制度，它是可能的，以充电电池的能量，同时减少其熵在同一时间。
2016-02-16 quant-ph
Non-Markovianity of qubit evolution under the action of spin environment
一个开放系统动力学是马尔可夫的还是非马尔可夫的问题，可以通过研究动力学中信息流的方向来回答。在马尔可夫动力学中，信息必须总是从系统流向环境。如果环境只与二分系统中的一个子系统相互作用，那么二分系统中纠缠的动力学可以用来识别信息流的方向。在这里，我们研究了与环境相互作用的二能级系统的动力学，环境也是一个热浴，由大量的二能级量子系统组成。我们的模型可以被看作是一个密切的近似'自旋浴'模型在低温下。我们分析了马尔可夫性质的动态，因为我们改变了系统和环境之间的耦合。我们发现克劳斯运营商的动力学某些类别的耦合。我们表明，任何形式的时间无关或时间多项式耦合产生非马尔可夫性。此外，我们见证了时间指数耦合的某些参数值的非马尔可夫性。此外，我们研究了从非马尔可夫到马尔可夫动力学的过渡，因为我们改变耦合强度的值。
2018-10-10 quant-ph
Chiral-Extended Photon-Emitter Dressed States in Non-Hermitian Topological Baths
本研究提出在1D Su-Schrieffer-Heeger非厄米拓扑浴中，量子发射器存在手性扩展缀饰态，该态可介导非互易长程发射器相互作用，为量子光学和多体物理研究开辟新途径。
2025-07-11 quant-ph
Memory loss is contagious in open quantum systems
本文证明开放量子系统中马尔可夫性可通过有损耗系统从一个浴“传染”到另一个浴，并提出一种结合非厄米哈密顿量与主方程的 Bloch-Redfield 启发方法，以更低计算成本描述有损耗系统与非马尔可夫浴的相互作用。
2024-08-01 quant-ph
Long-time Markovianity of multi-level systems in the rotating wave approximation
对于旋转波近似下的多能级系统模型，利用Bogolubov-van Hove标度的微扰理论，得到了对常见弱耦合极限动力学的修正。它推广了我们以前在旋波近似下对自旋玻色子模型的结果。此外，在这项工作中，我们考虑到一些依赖系统的小参数的哈密顿量。结果表明，该动力学是长时间的马尔可夫，即在浴关联时间之后，所有的非马尔可夫性都可以被初始条件和关联函数的重正化所捕获。
2021-05-06 quant-ph
Non-Markovianity of the Post Markovian Master Equation
长期以来，人们一直在寻找一种容易求解的量子主方程，该方程考虑了浴对系统引起的记忆效应，即，非马尔可夫效应我们简要回顾后马尔可夫主方程（PMME），这是相对容易解决的，并分析了一个简单的例子，获得的解决方案表现出非马尔可夫性。我们应用Breuer等人引入的可重复性度量，并且我们还明确地分析了相关量子动力学映射的可分性。我们给出了一个数学条件的内存内核中使用的PMME，保证非CP整除的动态。
2018-05-13 quant-ph
Bound-state-protected phase metrology for a quantum emitter in a Su-Schrieffer-Heeger bath
Technical University of Crete（克里特理工大学）；NCSR Demokritos（德谟克利特国家研究中心）
研究单个量子发射器与Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 浴耦合的局域相位估计，通过束缚态抑制相干弛豫，利用Dyson方程分析保留的相位信息，并揭示相位量子Fisher信息与能隙、失谐和耦合的关系。
2026-05-28 quant-ph
Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子（费米子）开放系统在一个浴与许多玻色子（费米子）模式，我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中，约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用，我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Non-Markovian dynamics of few emitters in a laser-driven cavity
本文研究了激光驱动的Dicke模型。对于弱耦合系统的环境自由度的耗散动力学的发射器腔系统描述的Floquet主方程。系统演化投影到发射器自由度上导致非马尔可夫行为。我们量化的非Markovianity所产生的发射极动力学，并表明，这个量可以作为一个指标的耗散量子相变发生在高驱动振幅。
2017-09-09 quant-ph
Controllable Non-Markovianity for a Spin Qubit in Diamond
我们提出了一个灵活的计划，实现非人工非马尔可夫动力学的电子自旋量子位，使用氮空位中心的钻石，其中固有的氮自旋作为一个调节器的动力学。通过改变氮原子自旋的布居数，我们证明了我们可以平滑地调节电子自旋动力学的非马尔可夫性。此外，我们研究的退相干动力学诱导的自旋浴排除其他来源的非马尔可夫性。通过使用贝叶斯数据分析，将收集的测量数据量保持在最小值。这使得一个精确的量化的参数参与描述的动态和预测到目前为止未观察到的数据点。
2018-08-16 quant-ph
Detection of quantum non-Markovianity close to the Born-Markov approximation
我们精确地计算了玻色子浴中二能级系统衰变动力学的条件过去-未来关联。考虑不同的测量过程。与仅基于系统传播子性质的量子记忆措施相反，这里的记忆效应与涉及两个系统传播子的卷积结构和环境相关性有关。这种结构允许检测记忆效应，甚至接近Born-Markov近似的有效性。一个替代的基于操作的定义环境到系统的信息回流遵循这个结果。我们通过在光子实验中实现动力学和测量来为我们的结果提供实验支持。
2020-01-06 quant-ph
Quantum regression theorem and non-Markovianity of quantum dynamics
我们探讨了最近引入的两个概念之间的联系非马尔可夫量子动力学和所谓的量子回归定理的有效性。虽然量子动力学的非马尔可夫性已经被定义为观察统计算子的时间行为，它决定了平均值的演变，量子回归定理对二阶和更高阶的系统关联函数的行为做出了陈述。比较依赖于量子回归假设的有效性的估计，这可以通过精确地评估两点关联函数来获得。为了这个目的，我们考虑一个量子位进行退相由于与玻色子浴相互作用，比较准确的评估的非马尔可夫措施违反量子回归定理的一类谱密度。我们进一步研究了光子退相模型，最近开发的实验测量的非马尔可夫性。看来，虽然根据任一定义的非马尔可夫动力学本身就违反了回归假设，但即使是马尔可夫动力学也可能导致回归关系的失败。
2014-06-20 quant-ph
Non-Markovian dynamics from band edge effects and static disorder
它最近被证明[S]。Lorenzo等人，Sci. Rep. 7，42729（2017）]，玻色子浴中静态无序的存在-其正常模式因此变得全部安德森局域化-导致弱耦合到它的原子的发射的非马尔可夫性（在没有无序的情况下完全是马尔可夫的过程）。在这里，我们将上述分析扩展到弱耦合制度的有限带浴，以便考虑带边效应。我们研究了这些与静态无序的出现在一个合适的非马尔可夫度量的非马尔可夫行为的相互作用。
2018-07-10 quant-ph
General Framework for Quantifying Dissipation Pathways in Open Quantum Systems. II. Numerical Validation and the Role of Non-Markovianity
本文通过将 MQME-D 与 HEOM 精确结果对比，验证了其在量化开放量子系统热库组分耗散贡献方面的准确性，并提出利用时间尺度分离引入非马尔可夫性以显著提升精度。
2024-06-08 physics.chem-ph quant-ph
Purely Long-Range Coherent Interactions in Two-Dimensional Structured Baths
在这项工作中，我们研究了量子发射体与具有六边形对称性的二维玻色子浴交换激发时出现的量子动力学。我们表明，一个单一的量子发射器光谱调谐到中间的带弛豫的对数律的时间，由于存在一个奇点与消失的状态密度，即，狄拉克点此外，当几个发射器以该频率耦合到浴时，它们之间的长程相干相互作用出现，其与它们的距离成反比地衰减而没有指数衰减。我们使用微扰和非微扰方法分析有限和无限系统的情况。
2018-01-19 quant-ph
Eternal non-Markovianity is generic for the spin-boson model
自旋玻色子模型描述了一个量子位耦合到玻色子浴在热平衡，并适用于广泛的物理背景。我们证明了两个弱条件的量子比特演化是马尔可夫（减少系统的可分性和可分性）被违反在所有时间t>0，除了零测量的模型参数集。因此，最近发现的“永恒的非马尔可夫性”现象对于自旋玻色子模型是通用的。此外，即使在马尔可夫体系中，也不可能有多于一个严格正的退相干率。主要结果依赖于最近的推导的确切形式的主方程。我们还表明，在文献中的自旋玻色子模型的近似不需要表现出通用的永恒的非马尔可夫性，表明存在相应的固有的“马尔可夫”假设。
2017-07-06 quant-ph
Signature of non-Markovianity in time-resolved energy transfer
我们研究了量子开放系统中时间分辨能量转移过程的非马尔可夫性特征。针对精确可解阻尼Jaynes-Cummings模型和一般自旋玻色子模型等典型系统，在时间局域形式的非马尔可夫主方程框架下，建立了时间分辨能流与非马尔可夫性度量之一的对称对数导数量子费舍尔信息流（SLD-QFI）之间的定量联系.从这些关系中，我们发现在阻尼Jaynes-Cummings模型中，从水库到系统的SLD-QFI回流总是与能量回流相关，因此我们可以直接从能流的动力学中看到非马尔可夫性。在自旋玻色子模型中，该关系建立在行波近似的基础上，根据精确的数值结果进行校准，并在弱耦合状态下被证明是可靠的。我们证明了非马尔可夫性是否保证了能量回流的发生取决于浴谱函数。对于欧姆和亚欧姆情形，我们证明了即使在非马尔可夫状态下，也没有能量回流发生，能量流总是流出系统。而在超欧姆情况下，我们观察到非马尔可夫动力学可以引起能量回流。
2017-01-18 quant-ph
Relaxation of an ensemble of two-level emitters in a squeezed bath
我们推导和评估运动方程的平均值和方差的组件的自旋集体耦合到一个宽带压缩辐射水库。我们的形式主义之间的桥梁一个单一的两级发射器，表示自旋组件，以不同的速率放松，这取决于压缩的程度，到一个大的集体自旋，其组件放松独立的压缩所代表的发射器的合奏。对于单个自旋，横向分量的稳态涨落与压缩无关，而大自旋系综的稳态则反映了压缩库的统计特性。这是从分析朗之万噪声对运动方程的贡献及其对自旋算符的一阶和二阶矩的影响得出的。我们认为，单自旋和多自旋之间的差异与真空涨落或辐射反应主导自旋系统与辐射环境的耦合有关。
2017-11-06 quant-ph
Asymptotic non-Markovianity
研究了精确量子布朗运动的渐近动力学。我们发现，非马尔可夫性可以持续很长的时间限制，并在一般的渐近行为强烈依赖于系统-环境耦合和光谱密度的浴。
2018-04-10 cond-mat.other math-ph math.MP
Universal trapping law induced by atomic cloud in single-photon cooperative dynamics
研究了玻色浴耦合的二能级量子发射体系统的单光子合作动力学。玻色子浴是一般的，它可以是任何东西，只要量子发射体和浴之间的激发交换存在。在这些系统中，发现由于系统暗态的存在，激发态上的粒子布居遵循简单而普遍的俘获规律。与光发射体缀饰态所导致的囚禁不同，这种囚禁只与量子发射体的数目有关。根据俘获定律，当发射体数目足够大时，这类体系中单光子水平的合作自发发射普遍受到抑制。
2019-11-12 quant-ph
Anomalous Behaviors of Quantum Emitters in Non-Hermitian Baths
近年来，非厄米系统和与结构化浴耦合的发射器的行为都得到了深入的研究。在这里，我们研究这些范式设置的相互作用。在一系列的例子中，我们表明，一个单一的量子发射器耦合到一个非厄米浴显示了一些非常规的行为，许多没有厄米对应。我们首先考虑一个单向跳跃晶格，其复杂的色散形成一个环。我们确定特殊的束缚态内的循环作为非厄米趋肤效应的表现。在相同的设置中，发射的光子可以显示出与自由传播明显不同的空间放大，这可以在广义布里渊区的帮助下理解。然后，我们考虑一个最近邻格交替损失。我们发现，长时间的发射体衰减总是遵循幂律，这通常是不可见的厄米浴。我们的工作指向一个丰富的景观的异常量子发射动力学诱导的非厄米浴。
2022-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient tensor network simulation of multi-emitter non-Markovian systems
该研究提出一种基于块兰佐斯变换的高效张量网络模拟方法，可在任意参数范围内模拟多发射器耦合非相互作用浴的系统，演示了其在集体发射及束缚态激发制备中的应用，为探索非马尔可夫效应开辟新可能。
2025-07-08 quant-ph
Non-Markovianity and negative entropy production rates
熵产生在非平衡态热力学中起着重要的作用，它可以量化开放系统的不可逆性。它的积极性，可以确保为广泛的一类设置，但熵产生率有时可以成为负的。这通常被视为非马尔可夫动力学的指标。我们通过展示在哪些条件下负熵产生率意味着非马尔可夫动力学以及何时不意味着非马尔可夫动力学来精确地建立这种联系。这是建立在一个统一的语言中的两个设置：（i）从一个粗粒度的描述与一个单一的热浴由马尔可夫主方程描述的系统所产生的动力学和（ii）经典的哈密顿动力学的驱动系统，这是任意强烈耦合到一个单一的热浴。后一结果的量子版本不成立，尽管事实上，综合热力学描述是正式等同于经典的情况下。非马尔可夫动力系统的瞬时定态是本文研究的重要内容。我们的主要贡献是提供了一个一致的理论框架来研究有限时间热力学的一大类动力学与其非马尔可夫性的精确链接。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech 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
Exotic collective behaviors of giant quantum emitters in two-dimensional baths
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Wuhan institute of quantum technology（武汉量子技术研究院）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
研究通过精确设计原子排列，在二维介质中实现非传统量子动力学，展现可控的光子发射模式与高效右手性光-物质接口。
2026-01-21 quant-ph
Anomalous Point-Gap Interactions Unveil the Mirage Bath
研究揭示了非互易的Su-Schrieffer-Heeger模型中，镜像浴导致的异常长程相互作用，突破了传统拓扑理论的限制。
2025-12-04 quant-ph
Strongly coupled quantum Otto cycle with single qubit bath
我们讨论了一个封闭的两个量子比特的量子演化模型，其中联合哈密顿量是这样选择的，其中一个量子比特作为浴和热化的另一个量子比特作为系统。导出了系统的精确主方程。有趣的是，对于特定的参数选择，主方程采用具有常系数的Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan（GKLS）形式，表示单个量子比特系统的泵浦和阻尼。在此基础上，我们构造了一个连接到单个量子位浴的奥托循环，并研究了它的热力学性质。我们的分析超越了传统的弱耦合的情况下，并说明了有限浴，包括非马尔可夫性的影响。我们发现封闭形式的表达式的效率（性能系数），功率（冷却功率）的热机制度（制冷机制度）的联合哈密顿量的不同修改。
2022-06-29 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
Quantum emitter interacting with a dispersive dielectric object: a model based on the modified Langevin noise formalism
本文在宏观量子电动力学框架下，用修正朗之万噪声形式主义建模量子发射器与有限色散介质物体的相互作用，揭示其耦合的两个玻色库特性及等效单玻色库条件，为相关系统动力学研究提供基础。
2024-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics and control of a qubit in spin environment: an exact master equation study
我们提出了一个精确的主方程的中心自旋$1/2$系统耦合到一个自旋$1/2$浴的超精细相互作用，这提供了一个统一的形式为自由演化和控制动力学的中心自旋。该方程使我们能够研究各种程度的非马尔可夫动力学过程的可控性。我们研究了在不同浴槽光谱和体系-浴槽耦合强度下，Overhauser效应对中心自旋退相干动力学的影响。在固态量子信息处理中，采用非微扰泄漏消除方法来抑制退相干。
2016-01-26 quant-ph
A minimal quantum heat pump based on high-frequency driving and non-Markovianity
本研究提出由两个隧穿耦合单能级量子点构成的最小量子热泵装置，利用非马尔可夫系统-浴耦合与驱动诱导共振耦合工作，通过反应坐标映射结合Floquet-Born-Markov理论表征其性能。
2024-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Two emitters coupled to a bath with Kerr-like non-linearity: Exponential decay, fractional populations, and Rabi oscillations
我们考虑两个非相互作用的二能级辐射源，它们与一维非线性波导弱耦合。由于克尔类非线性，波导考虑支持-除了散射连续-两体束缚态。因此，波导模拟具有非平凡模式结构的浴。通过求解含时薛定谔方程，给出了两种发射体在激发态下的辐射动力学。改变发射器频率，使两个发射器的能量是在共振的两体束缚态之一，辐射动力学范围从指数衰减到分数人口拉比振荡观察。随着失谐量，两个发射器的分离的依赖关系进行了研究。近似减少希尔伯特空间公式，这导致有效的发射分离和动量相关的相互作用，阐明了潜在的物理机制，并提供了一个途径来展示的功能，如果一维波导不包含非线性。我们的理论研究结果适用于许多实验平台，预测可以用最先进的技术进行测试。此外，基于弱耦合薛定谔方程的结果为主方程方法的发展提供了重要的指导。
2022-07-20 cond-mat.quant-gas 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
Measurement induced transitions in non-Markovian free fermion ladders
研究非马尔可夫自由费米子梯子中的测量诱导相变，发现浴链动力学影响系统链的纠缠标度，非马尔可夫性越强，系统内纠缠越大。
2024-02-27 quant-ph
Anisotropic quantum emitter interactions in two-dimensional photonic-crystal baths
当量子发射体与二维光子晶体池相互作用时，当它们被光谱调谐到二维Van-Hove奇点时，它们经历强的和各向异性的集体耗散。在这项工作中，我们展示了如何把这种耗散成相干偶极-偶极相互作用的可调范围内打破晶格简并在范霍夫点与超晶格几何。使用耦合模描述，我们表明，这些相互作用的起源源于量子比特光子束缚态的出现，继承了原始耗散的各向异性特性，其空间衰减可以通过超晶格参数或相对于带边的光跃迁的失谐来调谐。在这张照片中，我们还计算了发射器诱导的动力学在一个确切的方式，边界的参数制度，其中的动态位于马尔可夫描述。作为一个应用，我们开发了一个四量子比特纠缠协议，利用相互作用的形状。最后，我们提供了一个光子晶体的原理证明的例子，在这种相互作用可以获得。
2018-10-18 cond-mat.quant-gas 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
Revisiting the quantum open system dynamics of central spin model
在这篇文章中，我们从费米子浴的角度重新审视了开放量子系统的理论。具体来说，我们集中在一个中心的自旋半粒子与自旋浴相互作用的动力学。我们计算了中心自旋的精确约化动力学，并构造了与之相关的克劳斯算符。进一步构造了对应于约化动力学的Lindblad型正则主方程。我们还从中心自旋的简化动力学的背景简要地谈到了非马尔可夫性的方面。
2021-09-13 quant-ph
