Nonequilibrium work equalities in isolated quantum systems
简要介绍了孤立量子哈密顿系统中的量子Jarzynski等式和Bochkov-Kuzovlev等式，包括等式的起源，它们的量子Feynman-Kac公式推导，量子Crooks等式，量子工作中概率密度函数特征函数的演化方程，最近的实验验证。本文首次给出了一些结果。我们特别强调了这些量子等式与经典等式在形式上的结构一致性，这对于理解已有的等式和在其他复杂量子系统中寻求新的涨落关系是有用的.
2014-03-26 cond-mat.stat-mech
Optimal work fluctuations for thermally isolated systems in weak processes
本文将功的涨落-耗散关系推广到经典与量子热孤立系统，证明最优功方差在准静态方差中达到与过程速率无关的最小值，并用受驱谐振子和量子伊辛链验证了结果。
2023-10-31 cond-mat.stat-mech
Relaxation in finite and isolated classical systems: an extension of Onsager's regression hypothesis
为了推导出互易关系，昂萨格提出了热平衡涨落和弛豫之间的关系，即广为人知的回归假设。它示出在目前的工作中，这样的关系可以扩展到有限的和孤立的经典系统。这个扩展是从微正则系综的涨落耗散定理导出的。以一个不可积系统为例，以激励可能的应用动力系统和有限系统的统计力学的结果。
2012-03-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Flow around topological defects in active nematic films
本文研究了具有粘性耗散（具有粘性$η$）和摩擦阻尼（具有粘性$Γ$）的有源薄膜中孤立缺陷周围的有源流动和$+1/2$缺陷的自推进速度。这两种耗散机制之间的相互作用由筛选流动的流体动力学耗散长度$\ell_d=\sqrt{η/Γ}$控制。对于一个孤立的缺陷，在没有与其他缺陷屏蔽的情况下，缺陷周围涡流的大小由系统尺寸$R$控制。当存在导致$\ell_d$有限值的摩擦时，涡度场在大于$\ell_d$的长度尺度上衰减为零。我们发现，$+1/2$缺陷的自推进速度的增长与$R$在小系统中，$R<\ell_d$，而在无限系统极限或当$R\gg \ell_d$，它接近一个恒定的值由$\ell_d$确定。
2022-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic correlations, fluctuation-dissipation relations, and effective temperatures after a quantum quench of the transverse field Ising chain
波动耗散关系，即，两次相关和线性响应函数之间的关系，被成功地用于寻找平衡的迹象，并确定有效的温度在非平衡行为的宏观经典和量子系统与热浴接触。在最相关的情况下，有效温度，从而定义被证明具有热力学意义的驱动过冷液体和涡旋玻璃，玻璃和松弛的静态动力学。量子孤立多体系统在整体猝灭后是否以及在何种条件下可以发现有效的热行为是当前感兴趣的问题。我们建议通过研究波动耗散关系（可能依赖于时间或频率）参数取代平衡温度来研究淬火后很长时间内可能出现的热行为。如果吉布斯系综内的热化最终发生，这些参数应该是恒定的，并且对于处于“部分”或“相互”平衡的所有观测量对都是相等的。我们分析了这些关系的范式量子系统，即，量子伊辛链，在静态制度后，淬火的横向领域。在这种方法中，吉布斯系综缺乏热化变得明显。
2012-10-01 cond-mat.stat-mech
Dissipation in gases trapped in time-dependent external potentials
研究了含时外囚禁势中的理想气体.本文利用带有弛豫时间的玻尔兹曼方程，研究了孤立孤立系的能量随时间的变化。特别是，我们感兴趣的耗散沿给定的协议与有限的速度在一个潜在的变化。作为一个限制的情况下，松弛少的演变的作用进行了研究：从平衡分布和小的时间与松弛的气体的能量总是小于的松弛-less. This意味着松弛过程表现出矛盾的行为：一方面熵生产，但另一方面减少耗散的驱动系统回到平衡。
2015-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum fluctuation theorems and work-energy relationships with due regard for convergence, dissipation and irreversibility
首先讨论并重新获得孤立或恒温驱动非平衡系统中的耗散功的涨落定理（FT），以及随之而来的Jarzynski功-能关系（W-E）。其次，重新考虑熵流的涨落定理。我们的处理将是完全量子统计的，是我们之前在Phys. Rev. E（2012）中报告的研究的扩展，并将避免困扰以前工作的缺陷，例如：基于相空间中的经典轨迹的论点，对“纯”冯诺依曼方程或“非约化”海森堡算子的依赖，或者与Lindblad和其他人（例如Breuer和Petruccione）阐明的一般原则的其他偏离，例如随机的“跳跃诱导的”随机轨迹。虽然仍然会采用以前的一些关系式，但我们的马尔可夫概率$P(σ_f,t_f|σ_0,t_0)$只表示两个状态点，而不涉及任何随机轨迹，这些在量子描述中是没有意义的。
2016-10-28 cond-mat.stat-mech
Quantum Chaotic Fluctuation-Dissipation Theorem: Effective Brownian Motion in Closed Quantum Systems
本文以随机矩阵的形式解析地描述了不可积可积系统一般观测量在扰动后向平衡态的衰减。我们进一步得到了一个可观测量的时均涨落的解析形式，它是以衰变到平衡态的速率表示的。我们的结果表明，出现了一个波动耗散定理对应的经典布朗过程，具体地说，Ornstein-Uhlenbeck过程。我们的预测可以在量子模拟实验中得到验证，从而有助于弥合量子热化理论和实验研究之间的差距。我们测试我们的分析结果通过精确的数值实验中的自旋链。我们认为，我们的涨落耗散关系可以用来衡量一个孤立的量子系统的非平衡动力学的状态密度。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Liouvillian-gap analysis of open quantum many-body systems in the weak dissipation limit
本文研究弱体耗散开放量子多体系统，通过分析多体 Lindblad 生成元谱隙，发现先取热力学极限时弱耗散极限存在普遍奇异性，并将其联系到 Ruelle-Pollicott 共振。
2024-01-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Connected Network Model for the Mechanical Loss of Amorphous Materials
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文通过原子级建模研究非晶硅和氧化钛的能量景观，发现构成单个TLS的能量极小值对形成稀疏连接网络。基于此，作者从非平衡热力学角度发展了分析全网络机械损耗的理论，揭示了网络连接对低频损耗和损耗机制的影响。
2026-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Verification of the Quantum Nonequilibrium Work Relation in the Presence of Decoherence
虽然非平衡功和涨落关系已经在经典统计物理学中得到了详细的研究，但将这些结果推广到开放量子系统在概念上是困难的。对于经历退相干但不耗散的系统，我们认为，使用两点测量协议，将量子功定义为与孤立量子系统完全相同是很自然的。补充以前的理论分析，使用量子信道，我们表明，非平衡工作关系仍然有效，在这种情况下，我们测试这一论断实验使用一个系统工程从光学捕获离子。我们的实验结果揭示了工作关系的有效性在各种驱动速度，退相干率，和有效温度，并代表了第一次确认的非酉动力学的工作关系。
2017-08-04 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Short-time universal scaling and light-cone dynamics after a quench in an isolated quantum system in $d$ spatial dimensions
研究了在$d>2$空间维度中，涨落对具有$O(N)$对称性的$ϕ^4$场论所代表的孤立量子系统动力学的影响.一个微扰重整化群的方法，涉及在$ε=4-d$的尺寸扩展，以研究内的弹性退相控制的预热制度的演变。特别是，我们专注于淬火从无序的初始状态的临界点，它引入了一个有效的时间边界的演变。在这个边界上，相关场获得了一个反常的标度维数，而序参量及其相关和响应函数的演化显示出普遍的老化。由于相关的激发以弹道方式传播，因此在真实空间中出现光锥。在较长的时间，发病的非弹性散射出现作为长期增长的自生耗散的有效Keldysh场论，与强度的耗散顶点提供了一个估计所需的时间离开预热制度。
2016-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-stationary coherent quantum many-body dynamics through dissipation
量子系统在长时间极限内弛豫到稳态的假设支撑着统计物理学和我们对科学现象的许多直观理解。对于孤立系，这是由本征态热化假设得出的。当存在环境时，期望是探索所有相空间，最终导致平稳性。值得注意的例外是无退相干子空间，它对量子技术具有重要影响，但迄今为止仅针对具有少数自由度的系统进行了研究。在这里，我们确定简单和通用的条件耗散，以防止量子多体系统从以往任何时候都达到一个稳定的状态。我们超越了耗散量子态工程方法，走向了通常与宏观复杂系统相关的可控长时间非平稳性。这种相干和振荡的演化构成了量子时间晶体的耗散形式。我们讨论了在光晶格中用费米超冷原子设计这种复杂动力学的可能性。
2019-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Correspondence principle, dissipation, and Ginibre ensemble
本文重新审视了带阻尼的周期性kicked系统，发现在真正的半经典极限下，通过Ginibre系综谱关联定义的对应原理失效，证明Ginibre谱关联不是耗散量子混沌的稳健或普适诊断。
2025-11-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Temporal relaxation of disordered many-body quantum systems under driving and dissipation
本文研究无序量子自旋链在驱动与耗散下的非平衡弛豫，提出用光驱动区分不同局域化区域，并证明结合动力学量子典型性与随机 unraveling 可高效模拟开放系统动力学。
2024-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spreading of correlations in Markovian open quantum systems
理解量子关联在非平衡多体系统中的传播是物理学的主要挑战之一。对于{ \it isolated}系统，流体力学理论解释了纠缠的起源和通过准粒子对传播的传播。然而，当系统与其周围环境相互作用时，建立起来的就少得多了。在这里，我们表明，准粒子图片仍然有效的开放量子系统：虽然信息仍然传播的准粒子，环境修改它们的相关性，并引入非相干和混合效应。对于自由费米子的增益/损失耗散，我们提供的公式充分描述非相干和准粒子的贡献，在传播的熵和互信息。重要的是，后者不受非相干相关性的影响。互信息在短时间内呈指数衰减，并最终消失，标志着经典极限的开始。对数负性的行为是类似的，这种情况是常见的其他dissipatients。对于弱耗散，准粒子的存在下显着的标度行为。
2020-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spectral gaps and mid-gap states in random quantum master equations
讨论了耦合噪声的混沌量子系统的衰变率。我们用随机$N \times N$厄米矩阵来模拟哈密顿量和系统-噪声耦合，并研究了所得Lindblad超算子的谱性质.我们考虑各种随机矩阵系综，并发现，对于所有这些渐近衰减率保持非零的热力学极限，即，超算子的谱被间隔为$N \rightarrow \infty$。随着耗散强度的增加，发生急剧的谱转变：对于弱耗散，主方程的非零特征值形成连续体;而对于强耗散，渐近衰减率是\emph{isolated eigenvalue}，即，与主方程的连续谱明显分离的“中间带隙状态”。对于有限的$N$，找到一个非常小的间隙的概率代数地消失，在系统大小的标度指数是广泛的，并且仅取决于随机矩阵的对称类和独立的衰变通道的数量。我们评论我们的结果的实验意义。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Initial value formulation of a quantum damped harmonic oscillator
本文基于 in-in 形式与影响泛函构建量子阻尼谐振子的有效理论，研究初态依赖性、退相干和热化，推导格林函数、纯度与涨落-耗散关系，并通过双重 in-out 路径积分证明等时结果对初态非微扰。
2024-05-06 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Diagnosing non-Hermitian Many-Body Localization and Quantum Chaos via Singular Value Decomposition
本文利用奇异值分解及奇异形状因子、逆参与率和奇异向量纠缠熵，证明随机耗散可在原本可积的非厄米 XXZ 自旋链中诱发混沌或局域化行为。
2024-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
