On the eternal non-Markovianity of non-unital quantum channels
研究了非幺正量子信道的永恒非马尔可夫性构建问题，证明了仅源于非幺正部分的GAD信道无法实现该特性，但构建了准永恒非马尔可夫量子比特GAD信道，并指出该负面结果不适用于一般非幺正信道。
2023-10-02 math-ph math.MP quant-ph
Polar Codes for Erasure and Unital Classical-Quantum Markovian Channels
该研究证明极码在具有记忆的经典-量子马尔可夫信道中能够达到容量，适用于量子比特擦除和单位噪声模型。
2025-07-18 cs.IT math.IT quant-ph
Facets of correlated non-Markovian channels
本文研究了相关非马尔可夫信道，探讨了信道相关作用与非马尔可夫动力学产生的记忆效应，分析了幺正及非幺正信道的纠缠动力学与可达状态体积变化，并提出一种基于修正Ornstein-Uhlenbeck噪声的新型相关信道，揭示了相关因子与纠错成功概率的联系。
2024-06-26 quant-ph
Phase-covariant mixtures of non-unital qubit maps
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦尼古拉·哥白尼大学物理、天文学与信息学院物理研究所）
研究相位协变非单值量子比特映射的凸组合，探讨非单值通道混合如何恢复单值性，以及交换映射混合导致非交换性，证明经典不确定性不破坏量子马尔可夫性。
2022-06-21 math-ph math.MP quant-ph
Information-Geometric Quantum Process Tomography in Unital Open Single-Qubit Dynamics
Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）；University of Tartu（塔尔图大学）
本文提出信息几何不等式用于单量子系统连续时间量子过程全息图，通过密度矩阵的量子指数族性质，实现非迭代线性回归方法，有效估计主方程参数并验证几何估计器有效性。
2026-08-06 cond-mat.stat-mech hep-th nucl-th
Universal simulation of Markovian quantum dynamics
虽然执行任意幺正操作以模拟封闭量子系统的动力学的条件是很好理解的，但是对于对应于开放量子系统的动力学的更一般的量子操作（也称为超算子）类别，情况并非如此。我们提出了一个生成马尔可夫量子动力学的框架，并研究了普遍性所需的资源。对于单个量子比特的情况，我们表明，一个单一的非幺正过程是必要的，并足以产生所有的单位马尔可夫量子动力学，而一组参数化的一个连续参数的过程是需要在一般情况下。我们也得到了在更高的维度单位的情况下的初步结果。
2001-06-18 quant-ph
Interrelation of Non-Classicality, Entropy, Irreversibility and Work extraction in Open Quantum Systems
本研究在多种开放量子系统中揭示了非经典体积与熵、熵产生与ergotropy之间的普遍对比关系，并发现储库初始状态的影响，从而连接了量子信息与热力学。
2025-10-16 quant-ph
Reconstructing quantum entropy production to probe irreversibility and correlations
量子热力学的主要目标之一是描述量子过程中的不可逆性及其后果。在这里，我们讨论如何熵产生提供了一个量化的不可逆性在开放量子系统通过量子涨落定理。我们首先引入两次量子测量方案，其中测量之间的动态演化由完全正的、保迹（CPTP）量子映射（前向过程）描述。通过反转测量方案并应用量子映射的时间反演版本，我们可以研究这个向后过程与向前过程的不同之处。当CPTP映射是酉映射时，我们证明了随机量子熵产生仅仅是前向和后向过程对应的初始测量结果的概率的函数.对于二分开放量子系统，我们还证明了随机量子熵产生的平均值关于二分是次可加的（除了乘积态）。因此，我们找到了一种方法来检测子系统之间的相关性。我们的主要结果是建议一个有效的协议，以确定和重建每个子系统的随机熵产生的特征函数。这一过程使得能够重建甚至其他的物理量，例如复合系统的功分布和相应的内能。协议的效率和可能的扩展进行了讨论。最后，我们展示了如何利用最先进的捕获离子平台对我们的研究结果进行实验测试。
2018-06-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovianity through entropy-based quantum thermodynamics
我们引入了一种广义的方法来表征量子动力学映射的非马尔可夫性通过破坏的单调性的热力学函数。通过采用基于熵的量子热力学公式，我们利用热量和熵之间的关系，提出了一种基于单量子比特量子演化热流的非马尔科夫性度量。这种测度可以应用于不反转内能符号的么正动力学映射。在一定条件下，它也可以推广到其他热力学函数，如内能和功流。在这种情况下，热和量子相干性之间的自然联系可以被确定为既有单位又不相干的动力学映射。作为应用，我们探讨耗散和非耗散量子动力学过程，说明我们的热力学量词和良好建立的措施通过量子相干性定义之间的兼容性。
2023-03-27 quant-ph
Conditions for strictly purity-decreasing quantum Markovian dynamics
纯度Tr（rho^2）衡量的是一个量子态rho的纯态或混合态。众所周知，保持恒等算子（我们称之为酉算子）的量子动力学半群是严格的纯度下降变换。本文给出了一类严格纯减量子动力学半群的几乎完全刻画。证明了在有限维Hilbert空间中，动力半群是严格纯减的当且仅当它是酉的，而在无限维情形中，只有酉性才是充分的.
2005-02-03 math-ph math.MP physics.chem-ph
Quantum state transfer on a scalable network under unital and non-unital noise
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度理工学院焦浦尔分校）；National Institute of Technology Agartala（阿加塔拉国立技术学院）
研究了双分图（蝴蝶图）中量子态传输，分析了在非马尔可夫噪声下的鲁棒性，扩展了支持高保真量子态传输的网络家族。
2026-04-13 math-ph math.MP quant-ph
Hierarchy of quantum correlations under non-Markovian dynamics
我们研究了作为量子信息和计算任务资源的库记忆效应下的量子关联动力学。利用两量子比特系统的量子关联成功地实现了量子隐形传态，并研究了噪声环境影响下，隐形传态保真度、Bell-CHSH不等式违反、量子操纵和纠缠之间的关系.马尔可夫和非马尔可夫信道被认为是，它示出的衰减和复苏的相关性遵循的层次结构的量子关联在状态空间。针对不同类型的单位和非单位量子信道，在有和没有记忆的情况下，检查量子关联的噪声容限。从量子噪声记忆的角度研究了量子速度极限时间$(τ_{QSL})$，并利用相应的动力学分析了量子关联的演化。建立了非马尔可夫量子信道中信息回流、量子限速时间和量子关联动力学之间的联系。
2022-02-16 quant-ph
Witnessing global memory effects of multiqubit correlated noisy channels by Hilbert-Schmidt speed
本文利用希尔伯特-施密特速度研究关联噪声信道中的全局记忆效应，发现增大系统量子比特数会削弱经典关联的影响，并抑制多量子比特系统整体动力学的非马尔可夫特征。
2025-01-10 quant-ph
Mixing of quantum states under Markovian dissipation and coherent control
给定等维Hilbert空间中任意两个量子态$ρ$和$σ$满足优化条件$ρ\succ σ$，总有可能用一个么正量子映射变换$ρ\mapsto σ$.事实上，任何这样的变换都可以仅仅借助于噪声操作来实现，即，通过访问最大混合辅助状态和酉变换，共同作用在系统辅助空间。在这里，我们研究了状态之间可能的转换（即，诱导的前序状态）时，一个限制的酉控制的量子系统单独和取代最大的混合ancillas与马尔可夫主方程，由单位Lindbladian表示。作为主要结果，我们找到了Lindbladian耗散具有与噪声操作相同的转换功率的充分必要条件，即，当且仅当$ρ\succ σ$时，任何变换$ρ\mapsto σ$都是可能的。
2019-04-26 quant-ph
Decoherence Strength of Multiple Non-Markovian Environments
众所周知，人们可以通过其温度和诱导阻尼的乘积来表征马尔可夫环境的退相干强度，并通过该量对多个环境的退相干强度进行排序。我们表明，在弱耦合制度的非马尔可夫环境中也存在一个自然的（虽然部分）订购环境引起的不可逆性内的微扰处理。该措施可适用于低温和非平衡环境。
2011-07-09 quant-ph
Contractivity of the Hilbert--Schmidt Speed and Unitality--Divisibility-Based Witnesses in Finite-Dimensional Quantum Dynamics
Jahrom University（贾赫鲁姆大学）
研究酉量子信道中希尔伯特 - 施密特速度（HSS），证明其在酉CPTP映射下压缩，为相关物理环境用HSS见证非马尔可夫性提供基础，同时指出非酉动力学中HSS可能增加，明确其诊断范围及酉性对其有效性的关键作用。
2026-07-17 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
Ping-pong quantum key distribution with trusted noise: non-Markovian advantage
研究了可信量子噪声场景下的适用于量子密钥分发的乒乓协议，其中合法参与方可以在本地加入噪声。对于一个经过充分研究的攻击模型，我们展示了添加噪声的非单位量子非马尔可夫性如何提高密钥速率。我们还指出，这种噪声引起的优势，不能通过添加本地经典噪声到他们的测量后的数据，爱丽丝和鲍勃。
2020-10-05 quant-ph
Universal trade-off between irreversibility and intrinsic timescale in thermal relaxation with applications to thermodynamic inference
本研究建立热弛豫中熵产生率的通用下界，揭示耗散率与内禀弛豫时间的普适权衡关系，推导经典及量子版弛豫时间上界，且该关系适用于非马尔可夫粗粒化动力学，为热力学推断提供新工具。
2025-10-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Controllability properties for finite dimensional quantum Markovian master equations
从几何控制理论的各种概念被用来表征的行为的马尔可夫主方程的N-能级量子力学系统的酉控制驱动，并描述可达状态集的结构。证明了该系统是可达的，但既不是小时间可控的，也不是有限时间可控的。特别是，如果量子动力学半群的生成元是酉的，那么可达集在时间上单调增长时可以很容易地刻画。两个水平的情况下，详细处理。
2002-11-28 quant-ph
Leggett-Garg inequality in Markovian quantum dynamics: role of temporal sequencing of coupling to bath
该研究分析二能级系统在两段马尔可夫 unital 演化下的 K3，给出最大违背不超过 Lüders 界及退相干阈值，并强调浴耦合时间顺序的关键作用。
2021-10-20 cond-mat.other quant-ph
Finite-Time Processes In Quantum Thermodynamics: The Limits Of Irreversibility
本文构建广义几何热力学框架，研究有限时间量子过程中的熵产生与耗散极限，扩展 Landauer 原理并优化介观热机。
2024-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Supervised Machine Learning for Predicting Open Quantum System Dynamics and Detecting Non-Markovian Memory Effects
提出一种仅依赖局部辅助量子比特测量的监督机器学习框架，通过前馈神经网络预测开放量子系统动力学，并以归一化复兴分数检测非马尔可夫记忆效应。
2025-09-26 quant-ph
Filter Function Formalism and Software Package to Compute Quantum Processes of Gate Sequences for Classical Non-Markovian Noise
相关的，非马尔可夫噪声存在于许多固态系统作为主机的量子信息技术，显着复杂的现实理论描述这些系统。在这种情况下，噪声对量子门序列的影响不能通过级联孤立的量子操作来描述，如果环境相关时间在典型的门持续时间的尺度上。过滤器功能形式主义已成功地在这种经典的，非马尔可夫环境的影响下的相干性的衰减的特征，在这里，我们表明它可以被应用于描述量子操作形式主义内的单位演化。我们发现量子过程的精确结果和一个简单的组成规则的操作序列。这使得详细研究算法和周期性驱动系统的噪声相关性的影响。此外，我们指出该方法的数值应用的适用性，并提出了开源的Python软件包filter_functions。除其他事项外，它有助于计算噪声平均的传输矩阵表示的unital量子操作中存在的普遍经典噪声的任意控制序列。我们将所提出的方法应用于选定的例子。
2021-10-25 quant-ph
Assessing non-Markovian dynamics through moments of the Choi state
本文利用 Choi 矩阵各阶矩构造矩阵半正定性判据，以检测伴随信息回流的非马尔可夫量子动力学，并通过示例验证及为保迹动力学提出矩度量。
2024-03-01 quant-ph
Detecting non-Markovianity via uncertainty relations
我们提出了一种通过不确定性关系检测非马尔可夫性的形式主义。我们证明了当有信息通过CP-可分性破缺从环境回流到系统时，约化系统演化对应的Choi态至少包含一个负本征值.因此，这种状态的不确定性关系的分解可以用来证明非马尔可夫动力学。我们提出了一些相关的例子，量子比特通道的现象。我们进一步证明了一个合适的埃尔米特算子的方差的平方可以作为非马尔可夫性的非线性见证。最后，我们表明，非马尔可夫性是必要的，以减少量子比特的幺正动力学的状态的不确定性。这提供了证明非马尔可夫性的另一种方法。
2020-03-19 quant-ph
Single-Atom Verification of the Information-Theoretical Bound of Irreversibility at the Quantum Level
基于熵产生的无序或随机性的定量度量表征了热力学不可逆性，这与传统的热力学第二定律有关。在这里，我们报告，在量子力学的方式，第一次理论预测和实验探索的信息理论界的熵产生。我们的理论模型由一个最简单的两能级耗散系统由一个纯粹的经典场驱动，并在马尔可夫耗散下，我们发现，这样的信息理论界，不完全验证量子弛豫过程，强烈依赖于驱动衰减比和初始状态。此外，我们通过嵌入超冷捕获的$^{40}$ Ca $^{+}$离子中的单个自旋对该信息理论界限进行了实验验证。我们的发现，基于一个两级模型，是任何量子热力学过程的基础，并表明量子热力学相对于传统的经典对应的差异和复杂性。
2020-07-04 physics.atom-ph quant-ph
Normal quantum channels and Markovian correlated two-qubit quantum errors
本文研究由正态分布随机幺正变换诱导的量子信道，证明单量子比特情形下不同分布可诱导相同信道，并利用 SU(2)⊗SU(2) 正态量子信道建模保持马尔可夫性的双量子比特相关错误，为量子错误层析、纠错和纠缠蒸馏提供新框架。
2023-07-25 quant-ph
Irreversible evolution of a charged spin 1/2 particle analyzed on the basis of subdynamics theory
基于Prigogine的不可逆性原理，在复谱理论的框架下分析了自旋为1/2的带电粒子与磁场相互作用的时间演化.本文用亚动力学理论详细研究了自旋为1/2的粒子的不可逆弛豫过程。我们得到了带电粒子的马尔可夫和非马尔可夫演化的结果。
2009-07-27 quant-ph
(Thermo-)dynamics of the spin-boson model in the weak coupling regime: Application as a quantum battery
研究 spin-玻色 模型在弱耦合 regime 中的动力学和热力学特征，将其作为量子电池应用，分析其性能和能量存储能力。
2025-11-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Discrete and Continuous Wigner Functions in Open Quantum Systems: Non-Markovian and Thermodynamic Effects
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度海德拉巴理工学院）
本论文利用离散维格纳函数框架研究有限维量子系统中非经典资源的识别、表征与保护，重点分析非马尔可夫噪声下负性量子态的演化、保护策略及其在量子隐形传态和纠缠度量中的优势。
2026-05-28 quant-ph
Formulations of Quantum Thermodynamics and Applications in Open Systems
本文提出基于ergotropy的热力学表述，通过热量与von Neumann熵的直接联系，更准确地测量非马尔可夫性，并保持非平衡温度非负。
2025-11-30 quant-ph
Revealing memory effects in phase-covariant quantum master equations
我们研究和比较的敏感性的多个非马尔可夫指标的量子比特受到一般的相位协变噪声。对于每个指标，我们推导出分析条件，以检测非马尔可夫动态。我们提出这些条件之间的关系的一般开放系统动力学及其交换和unital子类的依赖于时间的衰减率。这些关系直接告诉如果动态是非马尔可夫w.r.t.每个指标，而不需要明确推导和指定的时间依赖系数的分析形式。此外，随着视角的转变，我们表明，如果只假设主方程的一般形式，测量非马尔可夫指标给我们直接非平凡的信息之间的关系未知的衰减率。
2018-05-30 quant-ph
Exact Master Equation and General Non-Markovian Dynamics in Open Quantum Systems
量子和介观热力学的研究迫使人们回答与统计力学基础相关的两个基本问题：（1）宏观不可逆性如何从微观可逆性中产生？(ii)系统一般如何松弛到与其环境的热平衡？这些问题的答案依赖于对系统与环境相互作用的非平衡动力学的深刻理解。退相干也是发展量子信息技术的一个主要问题。在过去的二十年里，许多理论和实验研究致力于这个话题，这些研究大多采用马尔可夫（无记忆）近似。这些研究提供了一些基本问题的部分理解，如量子测量和量子到经典的转变等，但是，纳米固态量子信息处理的实验实现不可避免的强大的非马尔可夫记忆效应，从而使他们的研究是一个紧迫的和至关重要的问题。通过对一类开放量子系统的严格主方程的严格推导和对各种非马尔可夫过程的系统研究，我们发现退相干表现出意想不到的复杂性.我们证明了这些一般的非马尔可夫动力学表现在不同的开放量子系统。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical emergence of Markovianity in Local Time Scheme
最近，我们指出了所谓的本地时间方案作为一种新的方法来解决量子基础的首选指针基问题。在本文中，我们介绍和深入分析了一个相当非标准的动力学映射，是由该计划。一方面，该映射不允许引入适当定义的演化生成器，也不表示量子信道。另一方面，该映射是线性的、正的、保迹的、酉的以及完全正的，但不可分，因此是非马尔可夫的。尽管如此，我们提供了定量的标准动态出现的时间粗粒度马尔可夫，精确的动力学的开放系统，以及操作定义的近似封闭或开放的多粒子系统。一个封闭的系统永远不会达到一个稳定状态，而一个开放的系统可能会达到一个由L”uders-von Neumann公式给出的唯一的稳定状态;其中开放系统越小，达到稳定状态的速度越快。这些普遍的发现扩展了标准的开放量子系统理论，并实质上解决了某些宇宙学问题。
2016-05-06 quant-ph
Quantum speed limit time: role of coherence
对于非马尔可夫量子信道，估计了多比特量子态之间的最小演化时间。我们考虑最大相干纯态和混合态以及多量子比特$X$态作为初始态，讨论了初始相干性和相干性行为对退相和耗散过程演化速度的影响.通过量子限速时间流（$τ_{QSL}$）揭示了信息回流条件下初始相干性的非零值对非单位耗散过程的作用。混合性和相干性在速度极限时间上的权衡揭示了态所经历的量子过程的本质。在量子非么正耗散过程中，混合性与相干性的互补效应更为突出。限速时间的参数轨迹生动地描述了纯初态和混合初态演化的差异，这可以用来区分本文研究的单位通道和非单位通道。对多比特纠缠$X$态的量子速度极限时间的研究表明，$τ_{QSL}$可以作为区分多比特纠缠态演化过程的动力学证据.
2022-12-31 quant-ph
Projective measurements under qubit quantum channels
量子比特信道对量子比特状态上的投影测量的作用被用来建立信道与以偏置和锐度参数为特征的广义测量的属性之间的等价性。这可以被解释为将测量动力学的描述从薛定谔转移到海森堡图像。特别地，示出了单位量子信道以诱导无偏测量。马尔可夫信道被认为是等效的测量，其清晰度是一个单调递减的时间函数。通过考虑各种噪声信道来说明这些结果。此外，还讨论了偏置和锐度参数对测量能量消耗的影响及其与动力学非马尔可夫性的相互作用
2021-05-16 quant-ph
Conditional fluctuation theorems and entropy production for monitored quantum systems under imperfect detection
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (UIB-CSIC)（交叉物理与复杂系统研究所）；Departamento de Física Aplicada, Universidad de Alicante（阿利坎特大学应用物理系）
本文研究了受 imperfect 检测影响的量子系统中条件波动定理和熵生产，推导出一个普遍的波动关系，将热力学熵生产与信息论不可逆性联系起来，并通过驱动耗散的双能级系统验证了结果。
2024-11-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-normality and dissipation in Markovian quantum dynamics: Implications for quantum simulation
Curtin University（科廷大学）
本文研究了马尔可夫开放量子系统中非正交性和耗散性的影响，揭示了非正交生成器如何导致暂态放大，从而影响量子模拟的稳定性与计算成本。
2026-08-05 quant-ph
Quantum memory precludes mixed-unitary dynamics
TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学）；Stevens Institute of Technology（史蒂文斯理工学院）
研究揭示了量子通道的混合单元性与非马尔可夫动力学中记忆效应的量子性质之间的联系，通过过程张量语言构建了有效的半定规划体系，用于高效检测非混合单元行为。
2026-09-28 quant-ph
Lorentz Invariant Master Equation for Quantum Systems
University of Oxford（牛津大学）；National Quantum Computing Centre, Rutherford Appleton Laboratory（国家量子计算中心，鲁瑟福阿普尔顿实验室）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
本文提出一个洛伦兹不变的量子系统主方程，通过关系性汤森纳-施温格框架，将不可逆性与物理时钟结合，解决相对论中不可逆性与协变性的矛盾。
2025-12-22 gr-qc quant-ph
Dynamics of correlations due to a phase noisy laser
我们分析了两个初始纠缠的独立量子比特之间存在的各种相关性的动力学，每个量子比特都受到局部相位噪声激光的影响。我们给出了明确的表达式的相关量词的一般情况下的单量子比特的幺正演化，其中包括相位噪声激光器的情况下。虽然光场被视为经典的，我们发现，这个模型可以描述复苏的量子关联。两种不同的动力学制度的衰减的相关性发生，马尔可夫一个（指数衰减）和非马尔可夫一个（振荡衰减与复苏）取决于系统参数的值。特别是，在非马尔可夫制度，量子关联量化的量子不和谐显示振荡衰减速度比经典的相关。此外，存在非零不和谐存在的时间区域，而纠缠为零。
2011-11-03 quant-ph
Stochastic entropy production for continuous measurements of an open quantum system
研究了两能级玻色开放量子系统在与简谐环境依赖时间耦合的协议下的总随机熵产生。这些过程旨在表示可观察系统的测量，以及随后的本征态选择，同时系统也受到热化环境噪声的影响。熵产生取决于系统变量的演化及其概率密度函数，并通过系统和环境贡献来表示。开放系统的连续随机动力学是基于马尔可夫近似的精确，噪声平均随机刘维尔-冯诺依曼方程，解开通过添加随机环境干扰模仿测量设备。在与时间无关的与环境的耦合的热化影响下，熵产生的平均速率渐近地消失，指示平衡。与此相反，一个积极的平均熵生产的系统响应时间依赖耦合的特点的不可逆性量子测量，和比较其生产的两个耦合协议，代表连接和断开外部测量设备，满足详细的波动定理。
2022-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Assessing the role of initial correlations in the entropy production rate for non-equilibrium harmonic dynamics
熵的产生提供了一个一般的方式来说明非平衡情景下的热力学第二定律。在开放量子系统动力学中，它也是不可逆性程度的一个有用的量化器。在这项工作中，我们揭示了相关性之间的关系，系统的初始准备和非Markovianity通过研究一个系统的两个谐振子独立地与他们的本地浴相互作用。他们的动力学，描述了一个时间本地主方程，解决显示-数值和分析-的全球纯度的系统的初始状态的影响的熵产生率的行为，后者依赖于代数上的纠缠，纠缠的初始状态。
2020-10-05 quant-ph
Emergence of Boolean Facts from Markovian Coarse-Graining in Relational Quantum Causal Processes
University of Nottingham Ningbo China（诺丁汉大学宁波校区）
提出算子代数机制，通过完全正马尔可夫粗粒化通道生成中心投影，证明在渐近阿贝尔条件下这些投影构成完整布尔代数，从而经典事实从量子因果过程中涌现。
2026-07-07 gr-qc math-ph math.MP
State-Constrained Optimal Control for Coherence Preservation in Multi-Level Open Quantum Systems
本文研究多能级开放量子系统的量子相干性最优控制，基于Lindblad主方程提出能量最小化框架，结合Gamkrelidze形式的Pontryagin极小值原理与状态约束，在马尔可夫退相干下有效维持三能级系统的相干性。
2024-11-16 quant-ph
Joint statistics of work and entropy production along quantum trajectories
本文针对 Markovian 受驱量子系统，基于量子跳跃轨迹推导功与熵产生的联合统计公式，给出联合细致涨落定理及含量子涨落项的修正 FDR。
2024-01-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reachability in Controlled Markovian Quantum Systems: An Operator-Theoretic Approach
在量子系统理论中，一个基本问题可以归结为：给定一个初始状态，所讨论的动力系统可以达到哪些最终状态？在双线性控制系统的框架中制定，演化应受不可避免的哈密顿漂移项、允许（至少）分段恒定控制幅度的多个控制哈密顿量以及Kossakowski-Lindblad形式的（可能是bang-bang可切换的）噪声项的支配。现在假设有限维系统可切换耦合到任意温度的热浴中，可达性的核心问题归结为研究标准单纯形中的点，这些点服从两种类型的控制，可以交错使用：单纯形内的置换和耗散单参数半群的收缩。我们说明了核心问题的解决方案属于原始受控马尔可夫量子系统的可达集。这使我们能够表明，对于全局以及局部可切换耦合到温度为零的浴，可以从每个初始状态生成每个量子态，直到任意精度。此外，我们提出了一个包含非零温度的结果，我们的d-优。然后，我们考虑无限维开放量子动力学系统的单位Kossakowski-Lindblad主方程扩展的控制。这里的漂移哈密顿量可以是任意的，许多控制哈密顿量是有界的，和可切换的噪声项是由一个单一的紧凑的正常运营商。通过我们的新的优化结果，我们表明，这样的双线性量子控制系统允许近似地达到任何目标状态优化的初始状态，到目前为止，只有在有限维模拟已知。
2020-12-08 math-ph math.FA math.MP
Measuring the degree of unitarity for any quantum process
量子过程可以分为两类：么正过程和非么正过程。对于一个给定的量子过程，我们可以定义这个过程的一个\textit{degree of the unitarity (DU)}为它与它的最近幺正过程之间的保真度。DU作为量子过程的一种内在性质，能够量化过程与幺正过程群之间的距离，并且与量子过程的噪声密切相关。我们导出了量子比特单位通道的DU的解析结果，并得到了一般的上下界。对于大多数量子过程，该下界是紧的，并且当对应的DU足够大时，该下界特别紧。上限被发现是一个指标的下限的紧密性。此外，我们还研究了不同环境下随机量子过程中DU的分布。特别地，还讨论了量子过程的DU与其非马尔可夫行为之间的关系。
2014-04-02 quant-ph
Exponential Decay of Matrix $Φ$-Entropies on Markov Semigroups with Applications to Dynamical Evolutions of Quantum Ensembles
在马尔可夫过程的研究中，一个重要的成果是证明了$Φ$ -Sobolev不等式与$Φ$ -熵的指数下降之间的等价性.在这篇工作中，我们建立了矩阵值函数上的马尔可夫半群的框架，并将上述等价推广到矩阵$Φ$ -熵的指数衰减。这个结果也专门用于谱间隙不等式和修改的对数Sobolev不等式在随机矩阵设置。为了建立主要结果，我们定义了carré du champ算子的非交换推广，并证明了矩阵值函数的de Bruijn恒等式。所提出的作用于矩阵值函数的马尔可夫半群在量子系综动力学演化的表征中有直接的应用。我们考虑两种特殊情况的量子单位信道，即去极化信道和相位阻尼信道。在前者中，由于存在唯一的平衡态，我们证明了量子系综的矩阵$Φ$ -熵随时间指数衰减，从而得到了更强的Holevo量单调性的概念--量子系综的Holevo量随时间指数衰减，其收敛速度由修正的log-Sobolev不等式决定.然而，在后者中，经历相位阻尼马尔可夫演化的量子系综的矩阵$Φ$ -熵一般不会指数衰减。这是因为对于这样的通道存在多个平衡态。最后，我们还考虑了矩阵值函数上马氏半群的统计混合的例子。我们可以显式地计算布尔超立方体上定义的马尔可夫跳跃过程的收敛速度，并提供这些类型的例子的混合时间的上界。
2015-11-09 cs.IT math-ph math.IT
Surface code scaling on heavy-hex superconducting quantum processors
University of Southern California（南加州大学）；Quantum Elements, Inc.（量子元素公司）；Universidad Autonoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Fisica Teorica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）
针对重六方超导处理器原生连接与表面码不匹配的问题，提出折叠-展开嵌入搭配感知间隙动力学解耦的协同设计方案，推导纠缠保真度指标验证各向异性缩放效果，指明实现亚阈值表面码缩放的可行路径。
2025-10-21 quant-ph
