Interlocked Time Crystal in Coupled Spin-1/2 Ensembles under Local Dissipation
South China Normal University(华南师范大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心)
研究通过耦合两个自旋-1/2系综,在不扩大局部希尔伯特空间的情况下产生互锁时间晶体,利用平均场分析等方法确立其时间晶体特性,为耗散时间晶体序提供了新途径。
2026-07-14 quant-ph
Dissipation-Enabled Operator-Norm Locality Bounds for Bose-Hubbard Hamiltonians
University of Tübingen(蒂宾根大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文证明局部耗散可恢复玻色-哈伯德系统的算子范数Lieb-Robinson界,通过正则化高占据位点实现几乎弹道式传播界,并推广至猫码耗散,支持局部绝热近似及高效量子模拟。
2026-10-28 math-ph math.MP quant-ph
Dynamics of entanglement in a dissipative Bose-Hubbard dimer
我们研究了玻色-哈伯德二聚体的半经典相空间与该模型中固有的量子现象之间的联系,如纠缠和耗散诱导相干。在半经典自陷不动点附近,EPR纠缠和凝聚分数的动力学仅由三个本征态之间的拍频组成。由于持续EPR纠缠态只出现在这些不动点附近,我们的分析基本上解释了系统中所有的纠缠动力学。我们通过扩展强耦合极限得到精确的解析近似;令人惊讶的是,它们的有效范围几乎是自陷不动点存在的整个参数空间。最后,我们表明,显着增强的纠缠可以通过应用本地化耗散。
2014-02-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Hubbard Model: Relation Between Driven-Dissipative Steady-States and Equilibrium Quantum Phases
在弱抽运和弱耗散的限制下,给出了腔光子驱动耗散玻色-哈伯德模型的平均场主方程的解析解。而不是纯粹的莫特绝缘体状态,我们发现统计的混合物具有相同的二阶相干性作为一个Fock态与n个光子,但平均光子数为n/2。当n个泵浦光子具有与非线性腔内的n个相互作用光子相同的能量并且存活到临界隧穿耦合强度时,这些混合态发生,在临界隧穿耦合强度以上发生到经典相干态的交叉。我们还解释了起源的反聚束和超聚束预测的P-代表平均场论在较高的泵浦和耗散。特别是,我们表明,相关的相图的强相关区域内的半经典Gross-Pitaevski方法不能描述。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical preparation of a steady ODLRO state in the Hubbard model with local non-Hermitian impurity
非厄米性与相互作用的相互作用导致了许多在厄米系统框架中不可能存在的反直觉行为。在$η$对称性的背景下研究了非厄米杂质对哈伯德模型的影响。我们表明,非厄米的哈伯德哈密顿量可以尊重一个完整的实谱,即使当地的非厄米杂质。单费米子的耗散和在位对涨落之间的平衡导致了具有非对角长程序的最高阶合并态(ODLRO)。临界非厄米哈伯德模型基于高阶EP的特性,允许从任意初始态(包括真空态)通过时间演化产生这种稳定的类超导态。值得注意的是,这种动力学方案是不敏感的现场相互作用和完全独立的位置的粒子耗散和对波动。我们的研究结果为通过临界非厄米强关联系统动态生成稳态ODLRO态奠定了基础。
2020-09-14 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical sign reversal of magnetic correlations in dissipative Hubbard models
在量子磁学中,粒子的虚拟交换介导了自旋之间的相互作用。在这里,我们表明,一个非弹性的哈伯德相互作用从根本上改变了磁性的哈伯德模型,由于在自旋交换过程中的耗散,导致在耗散量子动力学的磁关联的符号反转。这种机制适用于费米子和玻色子的莫特绝缘体,并可以自然地实现与超冷原子进行两体非弹性碰撞。磁关联的动力学反转可以通过使用双阱光晶格或量子气体显微镜来检测,后者由于自旋-电荷分离而便于检测一维系统中的磁关联。我们的结果为通过耗散控制量子磁性开辟了一条新途径。
2020-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dissipation-induced long-range order in the one-dimensional Bose-Hubbard model
本研究通过wormhole量子蒙特卡洛方法数值分析一维玻色-哈伯德模型,发现Ohmic耗散使Luttinger液体失稳并诱导长程有序超流体,Mott绝缘体在强耦合下也转变为此超流体。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phase transition of light in the dissipative Rabi-Hubbard lattice: A dressed-master-equation perspective
本文在平均场论和量子缀饰主方程的框架下,研究了耗散Rabi-Hubbard晶格中光的量子相变。在零温和低温条件下,解析地导出了强量子比特-光子耦合体系中光子的序参量。有趣的是,我们可以在很宽的参数范围内很好地定位定域和离域相变。{In特别是对于零温度极限,临界隧穿强度通常在深强量子比特-光子耦合机制中接近于零,而与量子耗散无关。这与以前基于Lindblad主方程的有限最小临界隧穿强度的结果相反。此外,在有限温度下,临界隧穿也观察到一个显着的改善相比,对应的Lindblad描述。我们希望这些结果能加深对Rabi-哈伯德模型中光子相变的理解。
2021-11-28 quant-ph
Temporal bistability in the dissipative Dicke-Bose-Hubbard system
School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学院)
本文研究二维Hubbard晶格中Bose-Einstein凝聚体与光腔耦合的驱动-耗散系统,揭示强排斥下Dicke跃迁不连续导致的SF与SS相扩展共存及耗散阻尼的切换动力学。
2024-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of light in a dissipative Dicke-Bose-Hubbard model
研究了DickeBose-哈伯德模型中环境对光量子相变的影响。基于准玻色子方法、平均场论和微扰理论,解析地得到了哈密顿量、本征能和超流序参量的表达式。与理想情况相比,系统的序参量随时间演化,因为光子在其环境中自然衰减。当系统从超流态开始时,耗散使光子趋于局域化,需要更大的光子跳跃能量才能恢复系统局域态的长程相位相干性。随着原子数的增加,Mott波瓣消失,体系趋于经典,但原子的原子序数远低于理想情况下的原子序数.因此,我们的理论结果提供了有价值的见解的量子相变的耗散系统。
2017-02-27 quant-ph
Stabilizing a discrete time crystal against dissipation
本征态相,如离散时间晶体表现出固有的不稳定性耦合到一个环境中,恢复均分的能量,因此对保护非遍历性。在这里,我们证明了一个离散的时间晶体可以稳定对耗散使用相干反馈。对于一个踢随机伊辛链受辐射衰变,我们表明,时间晶体信号可以通过一个机制的建设性干涉反射发射的光子后,通过镜子生存。我们引入了一个矩阵乘积算子算法来解决由此产生的非马尔可夫动力学。我们发现,稳定机制是强大的弱缺陷。
2019-02-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Dissipative stabilization of entangled cat states using a driven Bose-Hubbard dimer
我们分析了一个修正的玻色-哈伯德模型,其中两个具有现场克尔相互作用的腔受到双光子驱动和关联耗散。我们导出了这个相互作用的驱动耗散系统的稳态的精确解,并利用它证明了该系统允许制备和稳定纯纠缠非高斯态,即所谓的纠缠猫态.与以前的建议耗散稳定的状态,我们的方法只需要一个线性耦合到一个单一的工程水库(而不是非线性耦合到两个或更多个水库)。我们的方案是在电路QED的最先进的实验范围内。
2018-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-Q trampoline resonators from strained crystalline InGaP for integrated free-space optomechanics
本研究展示了基于拉伸应变结晶InGaP的弦和蹦床谐振器,通过应变工程在室温下实现超过10^7的机械品质因子和高达7·10^11 Hz的Q·f乘积,为室温集成自由空间量子光力学铺平道路。
2023-07-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Nanomechanical crystalline AlN resonators with high quality factors for quantum optoelectromechanics
本研究利用拉伸应变AlN薄膜实现高Q值纳米机械谐振器,通过耗散稀释和应变工程达到Qf乘积接近10^13 Hz,并设计triangline几何结构实现高效光耦合,为室温量子光电机械器件奠定基础。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charging and Discharging a Hubbard-Holstein Quantum Battery: Specific Mechanisms and General Insights
Lund University(隆德大学);Malmö University(马尔默大学);University of York(约克大学)
该研究以哈伯德-霍尔斯泰因量子电池为对象,明确其能量存储机制,提出基于光谱匹配的现实功提取协议,发现量子电池的能量存储微观机制会限制高效提取能量的系统类别。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extended Bose-Hubbard models with Rydberg macrodimer dressing
扩展的哈伯德模型已被证明具有新颖的量子态,但它们的实验实现仍然具有挑战性。在这项工作中,我们建议使用玻色量子气体穿着分子束缚态的里德伯相互作用势的观察这些量子态。本文研究了铷和钾在不同分子势下,分子Rabi耦合与基态原子的主量子数和俘获频率的关系,以及由此得到的修饰相互作用强度。此外,我们提出了一个双色激发方案,显着增加了修饰的相互作用和取消AC斯塔克位移限制原子运动的巡回制度。我们研究了相应的扩展玻色-哈伯德模型的各个平衡相的集群Gutzwiller方法的装置,并通过Lindblad主方程进行时间演化模拟。我们发现一个超固相缓慢斜坡的分子拉比耦合的最初准备的超流体和讨论的耗散的作用。
2022-03-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum trajectories for the variational description of closed systems: a case study with Gaussian states
通过引入虚拟耗散来降低纠缠度,从而提高封闭量子系统变分描述的质量。该建议是实现了一个小的玻色-哈伯德链,它表现出混沌行为和相关的快速增长的量子涨落。对于适当选择的耗散,截断维格纳近似(这是非常准确的选择系统参数)的良好协议。
2020-04-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Discrete Time Crystals in Noninteracting Dissipative Systems
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育与研究学院加尔各答分校)
针对离散时间晶体相在环境耗散下易失稳的问题,提出一种稳定性源自环境耗散的非相互作用系统离散时间晶体相,其寿命仅与外部驱动频率相关,并通过核磁共振波谱完成实验验证。
2025-11-13 quant-ph
Mean-field dynamics of a two-mode Bose-Einstein condensate subject to noise and dissipation
讨论了具有相位噪声和粒子耗散的开放双模Bose-Hubbard系统的动力学。从完整的多体动力学描述的主方程的平均场极限推导出一个有效的非厄米(离散)的Gross-Pitaevskii方程已被引入到现在只唯象。常见的平均场相空间结构被耗散大大改变。特别地,不动点的性质分别从椭圆或双曲到吸引或排斥的突变。这反映了相应的多体系统的亚稳态行为,这也令人惊讶地导致冷凝物纯度的显著增加。的平均场近似模拟的完整的主方程,使用Monte Carlo波函数方法的比较显示出很好的协议宽的参数范围。
2008-08-27 cond-mat.other quant-ph
Time crystallinity in open quantum systems
时间晶体是打破时间平移对称性的物质的真正非平衡量子相。虽然在非平衡封闭系统中时间晶体已经在实验中实现,但当系统与环境耦合时,这种相是否存在仍然是一个悬而未决的问题。虽然在某些情况下,由耦合到浴槽引起的耗散可以稳定时间晶体,但非相干噪声的引入也可能破坏时间晶体顺序。因此,在开放和封闭系统中稳定时间晶体的机制不一定相同。在这里,我们提出了一种方法来识别一个开放系统的时间晶体基于一个单一的对象:Floquet传播。武装这样一个描述,我们显示在一个明确的短程相互作用的开放系统的时间结晶行为,并证明衰变过程的性质的关键作用。
2020-05-15 quant-ph
Signatures of Self-Trapping in the Driven-Dissipative Bose-Hubbard Dimer
我们研究了在非相干泵浦和单粒子损耗的情况下,驱动耗散玻色-哈伯德二聚体的自陷跃迁。对于完全对称耦合的定态密度矩阵是独立的任何哈密顿参数,因此不能捕获跳跃诱导的离域和相互作用主导的自陷制度之间的竞争。相反,我们专注于精确的量子动力学的粒子不平衡后,系统准备在各种初始状态,并在稳定状态的频率分辨光谱特性,编码在单粒子格林函数。我们发现明确的签名的本地化-离域交叉作为一个功能的跳跃相互作用比。我们进一步表明,一个有限的泵浦损耗的不对称性恢复在稳态不平衡的离域交叉,并导致有限的内二聚体耗散。
2021-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heating-Induced Long-Range $η$-Pairing in the Hubbard Model
我们展示了如何加热的自旋自由度的哈伯德模型到无限的温度,系统的对称性允许创建稳态与长程之间的相关性$η$ -对。通过耗散或周期性驱动诱导这种加热,并使系统向非平衡稳态发展,这是一个熔化系统中所有自旋序的过程。稳态在两种情况下是相同的,并且显示距离不变的非对角$η$相关性。这些相关性首先在Yang的开创性论文[Phys. Rev. Lett 63,2144(1989)]中的超导本征态中被认识到,它是我们稳态的一个子集。我们表明,我们的结果是对称性的后果,完全独立的微观细节的模型和加热机制。
2019-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum dissipation with nonlinear environment couplings: Stochastic fields dressed dissipaton equation of motion approach
精确、高效地模拟非线性环境耦合下的量子耗散仍然是一个具有挑战性的课题。在这项工作中,我们建议将随机场,解决了非线性环境耦合项,到耗散运动方程(DEOM)建设。通过Hubbard-Stratonovich变换引入随机场。变换后的随机场修饰总哈密顿量只包含线性环境耦合项。在此基础上,可以构造随机场修饰的DEOM(SFD-DEOM)。由此产生的SFD-DEOM,连同系综平均随机场,构成了一个精确的和非微扰的方法,在非线性环境耦合下的量子耗散。由于在随机场中只处理非线性环境耦合项,而线性耦合项仍按通常的DEOM处理,因此它具有较高的效率和稳定性。对一个两态模型系统进行了数值模拟。
2021-10-05 physics.chem-ph quant-ph
Measurement-induced transitions of the entanglement scaling law in ultracold gases with controllable dissipation
最近对量子线路模型的研究表明,频繁的测量会引起量子多体系统的跃迁,其特征是纠缠熵的标度律由体积律变为面积律.为了提出一种实验观测这种测量诱导跃迁的方法,我们利用矩阵乘积态对具有可控两体损耗的耗散Bose-哈伯德模型的猝灭动力学进行了数值分析,该模型已在最近的超冷原子实验中实现.我们发现,当耗散的强度增加时,在耗散相对较小的区域中,会发生测量诱导的从体积律标度到面积律标度的转变,并具有对数校正。我们还发现,强耗散导致复苏的体积律标度由于连续的量子芝诺效应。我们发现,动力学开始与面积律状态表现出打破遍历性,这可以用于实验中区分它们从体积律状态。
2020-09-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Solvable BCS-Hubbard Liouvillians in arbitrary dimensions
提出任意维度下可解Lindblad模型,映射至具虚相互作用的BCS-Hubbard模型,发现费米子宇称保证的双稳态稳态及Liouvillian能隙的Zeno跃迁,并揭示依赖于维度的能隙行为。
2023-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Stability of the discrete time-crystalline order in spin-optomechanical and open cavity QED systems
在过去的几年里,离散时间晶体(DTC)已经在几个不同的量子系统中得到了实验证明。自旋耦合和腔损耗已经被证明是实现DTC秩序在开放的多体系统的平衡发挥了至关重要的作用。最近,有人提出,永恒的和瞬态DTC可以分别存在于热力学极限和深量子区中的开放Floquet设置中。在本工作中,我们考虑了自旋阻尼和自旋退相对自旋光机械和开放腔系统中DTC阶的影响,其中自旋可以是全对全耦合的。在热力学极限下,退相的存在会破坏系统的相干性,最终导致系统到达平凡定态。在没有失相的情况下,永恒DTC在弱阻尼区中显示,这可以通过增加全对全自旋耦合或自旋阻尼来破坏。相比之下,在中等阻尼范围内,全对全耦合对DTC是建设性的。我们还着重于一个模型,它可以在实验上实现的悬浮六方氮化硼(hBN)膜与几个自旋色心微波驱动和Floquet磁场。瞬态DTC行为的签名证明在弱和中等耗散制度没有自旋退相。文中还讨论了在这种hBN光机系统中实现瞬态直接转矩控制的有关实验参数。
2022-01-23 quant-ph
The Bose-Hubbard model with localized particle losses
我们考虑在一个晶格点上有粒子损失的玻色-哈伯德模型。对于非相互作用的情况下,我们发现,最初均匀的粒子分布的玻色子的一半,不受耗散,只作用于一个晶格中心的晶格网站。这一结果的物理解释是,幸存的粒子干涉破坏性的隧道时,他们的位置的耗散defect,因此永远不会到达it. Further我们发现一个一维模型的一小部分的粒子可以传播穿过耗散defect,即使相邻的晶格位置之间的隧道的速度比在缺陷的损失率慢得多。在相互作用的情况下,相位相干性被破坏,所有粒子最终衰变。因此,我们分析了小的相互作用和小的偏差,从完美的对称设置对局部损失的粒子的保护的效果。一个可能的实验实现我们的设置是由超冷玻色子原子在光晶格,其中一个单一的晶格网站上的电子束电离的原子,然后提取的静电场。
2012-06-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Signatures of discrete time-crystallinity in transport through an open Fermionic chain
离散时间晶体是周期性驱动的量子多体系统,具有破缺的离散时间平移对称性,代表量子粒子运动的自组织的非平衡稳态。离散的时间结晶顺序的观测目前仅限于磁光实验。至关重要的是,在连接到外部电极的系统上进行的传输实验中从未观察到这种现象。在这里,我们证明了离散的时间晶体和准晶体生存的一个非常一般的类的环境对应于单粒子的增益和损失,通过系统电极耦合在实验相关的时间尺度。使用动力学对称性,我们分析确定的条件,观察时间晶体的行为,在一个周期性驱动的开放费米哈伯德链连接到电极。值得注意的是,自旋极化输运电流直接表明了时间结晶行为的存在。我们的发现在当今的量子点阵列和光晶格中的费米超冷原子实验中得到了验证。
2022-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement Generation and Dynamics for a Bose-Hubbard model in a Double-Well Potential
研究玻色子系统之间的纠缠对于建立实现量子信息协议所需的可行资源至关重要,无论是在它们相互作用的原子实现还是光子实现中。原子系统在产生大量纠缠方面特别有效,提供比传统量子比特纠缠态更高的信息密度。这种增加的量子资源为自然界的新的基本测试和量子信息、计量和传感的有效应用铺平了道路。我们考虑一个由A和B两方组成的基本设置,每一方都由一个单级玻色子变量填充。玻色子相互作用,可以在A和B之间跳跃,因此描述了一个双位点的玻色-哈伯德哈密顿量。我们考虑了量子态的产生在几种情况下,涵盖了大多数的物理实现:基态,有限温度,幺正动力学,通过退相和粒子的损失耗散。通过截断精确对角化,作为微观参数的函数,系统进行了分析。利用最近被证明是一种合适的纠缠度量的负性来估计所得到的量子态的不可分性。最后,我们计算了形成纠缠的下界,这是一个量化建立这种状态所需的最小纠缠资源量的指标。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
A mean-field description of strong-to-weak symmetry breaking in the monitored Bose-Hubbard model
Rutgers University(罗格斯大学);University of Geneva(日内瓦大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
通过Gutzwiller平均场框架模拟受控Bose-Hubbard模型,发现局域序参量在测量强度临界点附近表现出强弱对称性破缺,且与电荷锐化转变具有相同临界指数,表明两者可能源于同一临界点。
2026-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation-assisted preparation of Floquet-Laughlin states in superconducting circuits
Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文通过量子浴工程设计驱动耗散协议,在超导电路实现Floquet-Harper-Hofstadter-Hubbard模型的FCI基态稳定化,并数值展示了分数量子霍尔特征的检测。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation engineering of fermionic long-range order beyond Lindblad
针对腔QED中原子相关的强相互作用费米子系统,研究证明Lindblad极限下稳定长程有序的耗散机制在tUJ模型中仍成立,并通过Redfield方法揭示工程态稳定性与热库谱密度的关系及实验可行性。
2025-07-08 cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Equilibrium Dynamics of a Dissipative Two-Site Hubbard Model Simulated on IBM Quantum Computers
多体物理学是一个非常适合测试量子算法和在现有量子计算机上寻找工作原理的领域。我们已经研究了一个和两个电子系统,这是耦合到一个环境,介绍退相干和耗散的非平衡动力学。在我们的方法中,电子系统表示在一个两个站点的哈伯德模型的框架,而环境模拟的自旋浴。为了在量子计算机上模拟不同态的非平衡布居概率,我们将电子态和环境自由度分别编码到量子比特和辅助量子比特(bath)中。将系统的总演化时间划分为若干小的时间段,在这些时间段内系统进行演化。在这些时间步长中的每一个之后,系统与表示处于热平衡的浴的辅助量子位相互作用。我们专门研究了自旋浴导致的电子系统的单位和非单位动力学,并发现电子相关性明显提高了后一种情况下的电子转移速率。对于短时间段,量子计算机上的模拟被发现与精确结果非常一致,如果应用误差减轻方法。我们在量子计算机上模拟非幺正时间演化的方法可以很好地扩展到模拟相关自旋浴以及玻色子和费米子浴中的电子系统。
2021-09-08 cond-mat.str-el quant-ph
Topological Phase Transitions and Mixed State Order in a Hubbard Quantum Simulator
Harvard University(哈佛大学);Indiana University(印第安纳大学);ITAMP, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(天体物理与物质理论研究联盟,哈佛-史密森天体物理中心);Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院)
本研究利用铒原子光晶格Hubbard量子模拟器,观测到一维CSPTs间的拓扑相变,验证了SPTs的群结构与可逆性,发现混合态量子序现象,为探索新型量子临界现象提供了途径。
2025-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via fluctuation-dissipation relations
本征态热化假说(ETH)为封闭量子多体系统接近平衡态提供了一个普适机制。然而,到目前为止,实验研究集中在ETH的对角线部分所描述的可观测量的弛豫动力学,其验证需要大量的数值输入。这使得ETH的许多一般假设未经测试。在这里,我们提出了一种理论独立的路线,通过观察波动耗散关系的出现来探测量子模拟器中的全部ETH,该关系直接探测ETH的非对角部分。我们讨论并提出协议,独立测量波动和耗散以及高阶时间有序的关联函数。我们首先展示了如何从一个非平衡初始状态的波动耗散关系的出现,可以观察到超导量子比特或量子气体显微镜的二维玻色-哈伯德模型。然后重点讨论了可以用囚禁离子实现的长程横场伊辛模型(LTFI)。LTFI表现出丰富的热化现象:对于强横场,我们观察到预热化到一个有效的磁化守恒哈密顿量的波动耗散关系。对于弱的横向场,禁闭激发导致非热的功能,导致违反的波动耗散关系到很长一段时间。此外,在LTFI的可积区域,热化到广义吉布斯系综发生和波动耗散关系,使实验对角化的哈密顿量。我们的工作提出了一个理论独立的方法来表征量子模拟器中的热化,并铺平了道路,量子模拟凝聚态泵浦探测实验。
2020-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative Preparation of Antiferromagnetic Order in the Fermi-Hubbard Model
Fermi-哈伯德模型是凝聚态物理的核心模型之一,它具有解释高温超导现象的潜力。光晶格中超冷原子的最新进展为使用量子模拟工具研究模型的相图铺平了道路,这是一种有前途的替代数值计算的臭名昭著的符号问题。然而,到目前为止,使用精心设计的激光冷却方案获得的温度太高,无法直接显示反铁磁和超导量子相的出现。在这项工作中,我们表明,使用耗散量子态工程的机械,可以有效地制备反铁磁秩序在当今的实验与超冷费米子。该方法的核心是加入非相干激光散射,使得反铁磁态成为驱动耗散动力学的暗态。为了阐明反铁磁秩序的发展,我们采用了两种互补的技术:Monte Carlo波函数模拟小系统和最近提出的变分方法开放量子系统,在热力学极限操作。在这项工作中描述的受控耗散通道是直接添加到现有的实验装置。
2016-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum and Classical Potts Criticality in Driven-Dissipative Bosonic Lattices
Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与量子现象研究所)
研究受三光子参数驱动的玻色-哈伯德晶格,用基于变分多高斯假设的变分相空间方法,在一维和二维做有限尺寸标度分析,发现二维单光子损耗晶格转变属经典三态Potts模型普适类,一维三光子损耗晶格转变由量子三态Potts普适类控制。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
From Non-Hermitian Linear Response to Dynamical Correlations and Fluctuation-Dissipation Relations in Quantum Many-Body Systems
量子多体系统的特征在于它们的相关性。虽然运营商之间的等时间干扰和不等时间干扰是标准的可观测量,但直接获得不等时间反干扰带来了巨大的实验挑战。在这里,我们提出了一个一般的技术,用于测量不等时间的反干扰使用系统的线性响应的非厄米特扰动。我们以玻色-哈伯德模型为例说明了该协议,在该模型中,可以通过测量涨落耗散关系的两侧来跟踪封闭量子系统中热平衡的方法。我们将该方案的量子芝诺效应和弱测量,并说明了可能的实现在一个冷原子系统的例子。我们的建议提供了一种表征量子多体系统中动力学关联的方法,在理解强关联物质以及新的量子技术方面具有潜在的应用。
2022-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Reservoir Engineering for Classical Nonlinear Fields
本文将面向玻色多体系统的储库工程推广至经典极限,推导含有效非线性耗散的运动方程,并在 Bose-Hubbard 模型中得到耗散非线性 Schrödinger 方程,进而分析单、双孤子动力学。
2023-10-23 physics.optics quant-ph
Out-of-time-ordered correlators of the Hubbard model: SYK strange metal in the spin freezing crossover region
Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型描述了一种奇怪的金属,它表现出奇特的非费米液体性质,没有准粒子。它表现出最大的混沌行为,其特征是超时间有序的关联函数(OTOC),并有望成为黑洞的全息对偶。最近,SYK模型与多轨道哈伯德模型中Hund耦合引起的自旋冻结交叉有着惊人的相似性。为了进一步探索这种联系,我们研究了费米哈伯德模型的OTOC,这是固体中强关联电子的原型模型。我们引入了一个具有适当时间顺序的非时间四点关联函数,借助于谱表示和无序涨落耗散定理,它可以解析地延拓到实时OTOC中.基于这种方法,我们数值评估实时OTOC的哈伯德模型在热力学极限,使用动态平均场论结合数值精确的连续时间蒙特卡罗杂质求解器。单轨道模型的结果表明,一定的自旋相关的OTOC捕获本地的磁矩形成附近的金属-绝缘体的转变,而自能不显示SYK类非费米液体的行为。另一方面,对于两个和三个轨道模型与非零的Hund耦合,我们发现,OTOC表现出快速阻尼在短时间内和近似幂律衰减在较长的时间在自旋冻结交叉制度的特点是波动的本地矩和非费米液体自能$Σ(ω) \sim \sqrtω$。这些结果与SYK模型的行为符合得很好,为多轨道哈伯德模型的自旋冻结交叉物理与SYK奇异金属之间的密切关系提供了有力的证据.
2019-06-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Ultracoherent self-assembled diamond nanomechanics reveals superfluid dynamics
John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院);Department of Electrical Engineering and Computer Science, Syracuse University(雪城大学电气与计算机工程系);Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系)
超高相干自组装金刚石纳米机械系统揭示超流动力学,通过应变工程实现超低声学损耗,探测残余耗散并揭示三种双能级系统通道和一个拓扑耗散通道。
2026-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Theory of non-Hermitian fermionic superfluidity on a honeycomb lattice: Interplay between exceptional manifolds and van Hove Singularity
本研究在蜂窝晶格上研究非厄米费米子超流,发现耗散诱导的超流相因例外线与范霍夫奇点的相互作用而异常扩大,并在临界点产生非平凡超流解,为开放量子系统多体物理提供新见解。
2024-01-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-stationarity and Dissipative Time Crystals: Spectral Properties and Finite-Size Effects
我们讨论了开放量子多体系统中非定态性的出现。这导致我们的耗散时间晶体的定义,显示实验观察到的,持久的,时间周期性的振荡与环境的噪声接触引起的。我们使用的Loschirst回声和当地的观测表明存在一个有限大小的耗散时间晶体。从封闭的哈伯德模型,然后我们提供的耗散机制,产生实验观察到的量子周期动力学的例子,并允许分析有限大小的耗散时间晶体的出现。对于一个包含两粒子损耗和增益的无序哈伯德模型,我们发现在长时间极限下,一个暗哈密顿量驱动GHZ态之间的振荡。最后,我们讨论了如何提出的例子可以实验实现。
2022-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fully quantum scalable description of driven dissipative lattice models
由于最近在许多光子平台上的实验进展,模拟大驱动耗散量子系统的方法变得越来越迫切。我们证明了正P方法是理想的,为此目的,在很宽的参数范围内,专注于原型驱动的耗散玻色-哈伯德模型。值得注意的是,这些参数包括中间制度的相互作用和耗散是可比的,特别是低职业的情况下,常见的半经典近似可以打破。耗散的存在可以减轻已知在封闭系统中发生的方法中的不稳定性,允许模拟动态直到并包括稳态。在整个模型的参数空间中,我们确定的耗散的大小,足以使该方法有用和稳定,找到其适用范围是互补的截断维格纳。然后,我们展示了它的使用在一些例子与非平凡的量子相关性,包括演示解决紧急开放的问题,大型和高度不均匀的系统,甚至成千上万的网站。
2020-12-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Synchronisation Enabled by Dynamical Symmetries and Dissipation
在自然界中,同步的例子在各种环境中比比皆是。然而,在量子体系中,同步通常通过在特定系统中识别适当的参数体系来观察。在这项工作中,我们表明,这不需要是这种情况下,确定的条件,当满足时,保证一个通用的开放量子系统的各个组成部分将经历完全同步的极限环是,一阶,鲁棒性破环扰动。然后,我们描述了如何满足这些条件可以通过几个元素之间的相互作用:相互作用,局部失相和存在一个强的动力学对称性-一个运营商,保证长期的非平稳动态。这些元素导致纠缠和非对角长程序的形成,从而驱动系统的同步响应。为了说明这些想法,我们提出了两个中心的例子:一个链的二次退相自旋1和多体电荷退相哈伯德模型。在这两种情况下,无论具体的微观参数或初始状态如何,整个系统都会发生完美的锁相。此外,当这些系统受到扰动时,它们的非线性响应引起相位锁定和频率锁定的长寿命签名。
2020-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.AO
From quantum to classical via crystallization
本研究通过一维含强短程相互作用与次近邻跃迁的Hubbard模型,证明量子多体系统可在无退相干等外部机制下,通过形成晶体序的纯基态实现从量子到经典的转变,且该基态存在能隙、抗扰动性强。
2023-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el