The Quantum Theory of MIMO Markovian Feedback with Diffusive Measurements
MIMO(multiple-input multiple-output)是单输入单输出(single-input single-output,SISO)结果丰富的数学结构和实际应用,一直受到反馈控制工程师的关注。量子反馈控制中的一个突出问题是Wiseman和Milburn [Phys. Rev. Lett. { \bf 70},548(1993)]到多个输入和多个输出。在这里,我们推广的SISO零差介导的反馈理论,允许多个输入,多个输出,和\emph{arbitrary}扩散量子测量。因此,我们得到了一个MIMO框架,类似于SISO理论,其额外的数学结构是突出的向量算子代数的广泛使用。
2011-02-24 quant-ph
Jump-like unravelings for non-Markovian open quantum systems
开放量子系统的非马尔可夫演化可以被“解开”为由非马尔可夫随机(扩散)薛定谔方程产生的纯态轨道,如Diósi、Gisin和Strunz所介绍的。最近,我们已经表明,这样的方程可以推导出使用模态(隐变量)解释的量子力学。在本文中,我们推广这个理论来处理跳跃式解开。为了说明跳跃的行为,我们考虑一个简单的系统:一个经典驱动的(在拉比频率$Ω$)二能级原子线性耦合到三模光浴,与一个中心频率等于原子的频率,$ω_0$,和两个边带的频率$ω_0\pmΩ$。在大的$Ω$限制,我们观察到的跳跃行为是类似于在这个系统中观察到的马尔可夫(宽带)浴。这是预期的,因为在马尔可夫极限下,强烈驱动的二能级原子的荧光光谱采取Mollow三重态的形式。然而,类马尔可夫行为持续的时间长度取决于{ \em哪一个}使用跳跃式解开。
2007-04-06 quant-ph
Stochastic jump processes for non-Markovian quantum dynamics
结果表明,非马尔可夫主方程的开放系统,这是当地的时间可以解开通过一个分段确定性的量子跳跃过程在其希尔伯特空间。我们推导出一个随机的薛定谔方程,揭示了非马尔可夫效应是如何表现在不同的实现过程之间的统计相关性。此外,我们表明,可能违反的积极性的近似主方程是密切相关的随机薛定谔方程,这可能导致重要的见解的结构表征的积极非马尔可夫运动方程的奇异性。
2009-03-25 quant-ph
Complete parameterization, and invariance, of diffusive quantum trajectories for Markovian open systems
具有马尔可夫演化的开放量子系统的状态矩阵$ρ$服从主方程。主方程的演化可以分解为纯态$P$的随机非线性轨迹,使得平均$P$再现$ρ$。在这里,我们第一次给出了一个完整的参数化的所有扩散unravelings(其中$P$不断演变,但不可微的时间)。我们给出了一个明确的测量理论解释这些量子轨迹,在监测系统的环境。我们还介绍了新的类的扩散unravelings下的主方程是不变的线性算子变换是不变的。我们通过数值模拟说明了这些不变的解开。最后,我们讨论了广义规范变换作为一种方法连接明显不同的描述相同的轨迹随机薛定谔方程,和他们的不变性。
2000-12-04 quant-ph
Symmetries of general non-Markovian Gaussian diffusive unravelings
利用平均迹保持的条件,我们得到了一类一般的非马尔可夫高斯扩散解[L。Diosi和L. Ferialdi,Phys. Rev. Lett. \textbf{113},200403(2014)],这里对任意非厄米系统算子和噪声相关性有效。确定了广义随机薛定谔方程与微观系统浴哈密顿动力学具有相同对称性(算子基酉变换下的不变性)的条件.虽然标准量子扩散模型(标准噪声关联)总是具有相同的不变性对称性,但只有满足某些特定的关联约束,广义随机动力学才能映射到任意的玻色子环境。这些功能进行了分析,为不同的非马尔可夫解开相当于平均。基于量子测量理论的结果导致了广义动力学的具体情况[J.Gambetta和H. M. Wiseman,Phys.Rev.A \textbf{66},012108(2002)]\从本分析的角度进行研究。
2015-11-09 quant-ph
Non-Markovian Quantum Jumps in Excitonic Energy Transfer
我们利用新的非马尔可夫量子跳跃(NMQJ)方法随机模拟激子动力学来自一个时间卷积的主方程。对于相关的参数和时间尺度,时间相关的,振荡的退相干率可以有负的区域,非马尔可夫行为和相干性的复苏的签名。这可能导致室温下二聚体系统的非马尔可夫群体殴打。我们发现,强激子-声子耦合到低频模式可以大大修改输运性质。我们观察到激子输运增加,这可以被看作是最近的环境辅助量子输运(ENAQT)概念的非马尔可夫制度的延伸。在NMQJ方法中,Fenna-Matthew-Olson蛋白被研究为较大光合复合物的原型。
2009-08-13 quant-ph
A quantum jump description for the non-Markovian dynamics of the spin-boson model
在弱耦合极限下导出了自旋玻色子模型的无时间卷积主方程。在主方程中的暂时负衰减率表明在动力学中的短时间记忆效应,这是明确揭示的动力学研究时,使用非马尔可夫跳跃描述。该方法提供了新的见解的记忆效应影响的自旋动力学和演示,如何自旋玻色子模型的不同渠道的合作行动复杂的检测记忆效应的动态。
2009-09-30 quant-ph
Non-Markovian Quantum Jump Method for Driven-Dissipative Two-Level Systems
School of Physics, Dalian University of Technology(大连理工大学物理学院)
本文提出了一种改进的非马尔可夫量子跃迁方法,用于高效研究驱动耗散双态系统的动态行为,通过减少计算资源消耗并观察到相干与纠缠的复兴效应。
2025-12-16 quant-ph
Jumptime unraveling of Markovian open quantum systems
我们引入跳跃时间解开作为开放量子系统的一个独特的描述。作为我们的出发点,我们考虑量子跳跃轨迹,它出现,物理上,从连续的量子测量,或,正式地,从解开马尔可夫量子主方程。如果随机演化的量子轨迹在特定时间被整体平均,则所得到的量子态是相关联的量子主方程的解。我们证明了量子轨迹也可以在特定的跳跃计数的合奏平均。然后,所得到的跳跃时间平均的量子态是离散的、确定性演化方程的解,其中时间由跳跃计数代替。这种跳跃时间演化代表了一个保迹量子动力学映射,当且仅当相关的开放系统不呈现暗态。另一方面,在暗态的存在下,跳跃时间平均态可能衰减到暗态,并且跳跃时间演化可能最终终止。当检测到量子跳跃并用于触发读出测量时,跳跃时间平均的量子态和相关联的跳跃时间演化在连续测量方案中是可操作地访问的。我们说明了跳跃时间的演变与两个级别的系统进行放松或退相,阻尼谐振子,和一个自由粒子暴露于碰撞退相干的例子。
2022-01-09 quant-ph
Quantum jump unravelings for non-Markovian open system dynamics: a review
University of Turku(图尔库大学)
本文综述了非马尔可夫系统中常用的量子跃迁展开技术,讨论了其数值效率、可除性要求、希尔伯特空间扩展及测量解释。
2026-05-08 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectory unravellings of entanglement
在非马尔可夫机制下,利用量子态扩散(QSD)方法求解了双量子位耦合到公共浴槽的完全量子化模型。我们建立了两量子比特耗散和退相模型的显式时间局域非马尔可夫QSD方程。将扩散量子轨道应用于非马尔可夫体系中两量子比特系统的纠缠估计。在这两种情况下,纠缠演化的非马尔可夫特征,揭示了通过量子扩散在系统状态空间中的解开。
2016-06-29 quant-ph
Non-Markovian Quantum State Diffusion: Application to Quantum Jumps in $^{24}$Mg$^+$
非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)是计算与辐射场线性相互作用的任意子系统约化密度矩阵的一种精确方法。然而,由于变分微分NMQSD演化方程的棘手性质,该理论的应用很少。最近,我们认为,变分微分方程可以改写为积分微分方程,可以很容易地解决数字。这份手稿提供了一个明确的推导修改后的方程。详细讨论了在$^{24}$ Mg $^+$中间歇荧光的应用。早期的量子跳跃发生在所有时间尺度上的推测在皮秒时间尺度上得到了验证。我们表明,信号的概率密度与信号强度的曲线图显示了两个特征峰与明亮和黑暗的歧管,并根据实验观察到的峰下的面积比为16。我们还表明,这种分布的形状是敏感的浴记忆,但有一个共同的马尔可夫和非马尔可夫的情况下的数学形式。
2005-11-25 quant-ph
Non-Markovian Decoherent Quantum Walks
量子行走的行为与经典行走有明显的不同,但退相干将缩小和缩小两者之间的差距。为了理解这个过程,有必要研究在不同退相干情况下量子行走的演化。在这篇文章中,我们研究了直线上的非马尔可夫退相干量子行走。在短时间范围内,行走的行为偏离了理想量子行走和经典随机行走。作为量子行走的度量的位置方差从最初的几步开始振荡,并且倾向于在时间上是线性的,并且在长的时间限制中显示扩散扩展,这是由量子行走者和他的硬币之间的量子关联的非马尔可夫退相影响引起的。我们还研究了量子不和谐和测量引起的扰动作为量子关联的度量,并观察到它们都在短时间范围内振荡,在长时间范围内趋于零。因此,非马尔可夫退相干量子行走在长时间内趋向于扩散扩散行为,而在短时间内则在弹道和扩散行为之间振荡,并且由于记忆效应,量子关联崩溃和恢复。
2012-06-12 quant-ph
Notes on oldest jump unravelling of spatial decoherence master equation
具有空间退相干的自由粒子量子主方程的解可以通过多种方式被解成随机量子轨道。第一个例子发表于1985年,提出了波函数的分段确定性跳跃过程。虽然替代解,特别是扩散的解,被证明是易于处理的分析,跳跃过程1985年,也称为orthojump,允许很少的分析结果,它需要数值方法以及。在这里,我们证明,类似于扩散解,它是局域化的量子态。
2017-05-14 quant-ph
Non-Markovian dynamics of mixed-state geometric phase of dissipative qubits
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度的玻色子库中的二能级原子(量子比特)的几何相位,发现在非马尔可夫动力学中,若采用行波近似(RWA),几何相位在节点处存在$π$ -相位跳跃.然而,用分层运动方程方法给出的不含RWA的精确结果表明,在几何相中不存在这种相跳或节结结构。因此,我们的结果表明,在某些情况下,反旋转项显着贡献的几何相位多模哈密顿量。
2014-12-17 quant-ph
Quantum non-Markovian piecewise dynamics from collision models
最近,在服从封闭演化方程的开放量子系统中引入了一大类量子非马尔可夫分段动力学[B. Vacchini,Phys. Rev. Lett. 117,230401(2016)]。这些动力学已经被定义为量子跳跃之间的等待时间分布,以及描述跳跃效果和系统在它们之间演化的量子映射。在这里,我们提出了一个具有记忆的量子碰撞模型,其在连续时间限制下的约化动力学再现了上述一类非马尔可夫分段动力学,从而提供了一个明确的微观实现。
2017-06-27 quant-ph
Exact quantum jump approach to open systems in Bosonic and spin baths
通过蒙特卡罗模拟技术,发展了一种能精确处理开放系统的非马尔可夫量子动力学的一般方法。该方法是基于一个随机制定的冯诺依曼方程的复合系统,并采用了一对产品状态以下的马尔可夫随机跳跃过程。该方法的性能示出通过随机模拟的开放系统的动态相互作用与玻色子水库在零温度下,并与自旋浴在强耦合制度。
2003-08-09 quant-ph
The interpretation of non-Markovian stochastic Schrödinger equations as a hidden-variable theory
开放量子系统的扩散非马尔可夫随机薛定谔方程(SSE)是否有物理解释?在最近的一篇论文[Phys.Rev.A66,012108(2002)]中,我们使用量子力学的正统解释研究了这个问题。我们发现,一个非马尔可夫SSE的解决方案表示的状态,该系统将在当时的环境进行测量,并产生一个特定的结果。然而,我们的结论是,将不同时期的解决方案联系起来形成一个轨迹是虚构的。在本文中,我们研究这个问题使用模态(隐变量)解释的量子力学。我们发现,噪声函数$z(t)$出现在非马尔可夫SSE可以被解释为一个隐藏的环境变量。也就是说,即使在没有对环境进行测量的情况下,环境的某些选定属性(beable)也具有确定值$z(t)$。非马尔可夫SSE给出了系统状态的演化“有条件的”这个环境隐藏变量。我们提出的理论扩散非马尔可夫的SSEs的马尔可夫极限的SSEs对应于零差和外差检测,以及一个没有马尔可夫极限。
2007-04-14 quant-ph
Jump-diffusion unravelling of a non Markovian generalized Lindblad master equation
“相关投影技术”已被成功地应用于导出一大类高度非马尔可夫动力学,即所谓的非马尔可夫广义Lindblad型方程或Lindblad速率方程。在这篇文章中,一般unravelling这些方程,描述的跳跃扩散随机微分方程的波函数。我们还表明,建议解开可以解释在时间上连续的测量,但有一些概念上的限制。测量解释的要点是,基础数学理论的结构本身对什么可以被认为是可观察的,什么不能被认为是可观察的提出了限制;这种限制可以被看作是某种超选择规则的效果。最后,我们开发了一个具体的例子,我们讨论了可能的影响外差光谱的二能级系统,由于结构化的类热浴与记忆。
2010-06-23 math.PR quant-ph
Large deviations at level 2.5 for Markovian open quantum systems: quantum jumps and quantum state diffusion
我们考虑量子随机过程,并讨论了2.5级大偏差形式主义提供了一个明确的和完整的表征波动的时间平均量,在大的时间限制。我们分析两类量子随机动力学,在这个框架内。第一类是与光子探测有关的量子跃迁轨迹,第二类是与零差探测有关的量子态扩散。对于这两个过程,我们从相应的量子随机薛定谔方程出发提出了2.5级泛函,并讨论了这些泛函与最优控制理论的联系。
2021-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Rate operator unravelling for open quantum system dynamics
具有量子跳跃的随机方法常用于求解开放量子系统动力学。此外,他们提供了深入了解基本议题,作为测量的作用,在量子力学和非马尔可夫记忆效应的描述。然而,没有统一的框架来使用量子跳跃来描述任何区域的开放系统动力学。我们解决这个问题,通过发展率算子量子跳跃(ROQJ)的方法。该方法不仅适用于马尔可夫和非马尔可夫演化,而且还允许我们解开以前的方法不工作的主方程。此外,ROQJ产生了严格的测量方案的解释广泛的一类动力学,包括一组主方程负衰减率,并揭示了不同类型的记忆效应时出现的使用随机量子跳跃方法。
2020-04-20 quant-ph
Non-Markovian waiting time distribution
基于状态向量演化随机实现的模拟方法是求解开放量子系统动力学的常用工具,无论是在马尔可夫和非马尔可夫状态下。在这里,我们解决的问题等待时间分布(WTD)的量子跳跃的非马尔可夫系统。我们推广马尔可夫量子轨道方法的意义上推导出一个精确的分析WTD的非马尔可夫量子动力学,并明确显示如何构建这种分布的某些常用的量子光学系统。
2012-09-07 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用,我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后,还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
Memory effect and pseudomode amplitude in non-Markovian dynamics of a two level system
利用伪模方法研究了二能级原子的非马尔可夫动力学。由于非马尔可夫动力学的记忆效应,原子在较晚的时间从库中接收到反馈信息和激发能量,从而导致比马尔可夫动力学更复杂的行为。利用伪模方法,将原子的非马尔可夫动力学映射为原子的马尔可夫动力学和伪模的马尔可夫动力学。通过对马尔可夫动力学的伪模方法和量子跳跃方法的研究,我们从物理上直观地了解了非马尔可夫动力学的记忆效应。它表明了一个简单的物理意义的记忆时间的非马尔可夫水库。
2017-01-26 quant-ph
Non-Markovianity between site-pairs in FMO complex using discrete-time quantum jump model
本研究使用离散量子跳跃模型,量化了FMO复合体中特定位点对在有利于快速传输条件下的非马尔可夫记忆效应,揭示了量子跳跃非马尔可夫性与传输效率提升之间的联系。
2023-09-15 physics.chem-ph q-bio.QM quant-ph
Exploring the topology induced by non-Markovian Liouvillian exceptional points
Fuzhou University(福州大学);Longyan University(龙岩学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究非马尔可夫性储层中qubit的拓扑特性,通过非马尔可夫性例外点产生两种不同的winding numbers。
2025-12-06 quant-ph
A perturbative approach to non-Markovian stochastic Schrödinger equations
在本文中,我们提出了一个微扰过程,允许一个数值求解扩散的非马尔可夫随机薛定谔方程,为广泛的记忆功能。为了说明这一过程的数值计算结果的经典驱动的二能级原子沉浸在一个简单的记忆功能的环境。观察到,随着微扰阶数的增加,集合平均态$ρ_{\rm red}(t)$的数值结果接近通过Imamoglu的扩大系统方法[Phys.Rev.A. 50,3650(1994)]。
2007-04-14 quant-ph
Pseudomodes as an effective description of memory: Non-Markovian dynamics of two-state systems in structured reservoirs
研究了结构性油藏中两态系统的非马尔可夫动力学。我们建立了两个理论量子方法之间的联系,伪模[B。M. Garraway,Phys.Rev.A55,2290(1997)]和最近开发的非马尔可夫量子跳跃方法[J.Piilo等人,物理修订版信函100,180402(2008)]。这种连接提供了一个清晰的物理图像的结构化水库如何影响系统的动态,指示的作用的pseudomodes作为一个有效的描述的环境记忆。
2009-11-23 quant-ph
Non-Markovian quantum state diffusion: Perturbation approach
我们提出了一种非马尔可夫量子态扩散(QSD)的微扰理论,即玻色子环境中开放系统的扩散量子轨道理论[Physical Review { \bf A 58},1699,(1998)]。我们建立了一个系统的环境相关时间和典型系统的时间尺度之间的比率展开。领先的顺序恢复马尔可夫理论,所以在这里,我们集中在下一阶校正对应的一阶非马尔可夫主方程。这些微扰方程大大简化了一般的非马尔可夫QSD方法,并允许有效的数值模拟超越马尔可夫近似。此外,我们表明,每个微扰计划QSD自然会产生一个微扰计划的主方程,我们研究的一些细节。给出了分析和数值例子,包括量子布朗运动模型。
1999-02-10 quant-ph
Open quantum dynamics of strongly coupled oscillators with multi-configuration time-dependent Hartree propagation and Markovian quantum jumps
强相互作用量子化自由度的非平衡耗散动力学模型是物理学和化学的一个基本问题。我们实现了一个量子态轨道方案来求解Lindblad量子主方程,该方程描述了一组强耦合量子化振子的相干和耗散过程。该方案涉及一系列随机量子跳跃,其转移概率由系统状态和系统-水库动力学决定。在连续跳跃之间,波函数使用多组态时间相关Hartree(MCTDH)方法在坐标空间中传播。我们比较了这种混合传播方法与精确的刘维尔空间解决方案的物理系统的兴趣在腔量子电动力学,展示了准确的结果实验相关的可观的使用一个易于处理的量子轨迹。我们显示了解决耗散动力学的有限大小的阵列的强相互作用的量子化振荡器与高激发密度,传统的密度矩阵传播的情况下,是具有挑战性的,由于底层希尔伯特空间的大维度的潜力。
2022-08-08 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Optimally Convergent Quantum Jump Expansion
最近在[F]中介绍了一种推导马尔可夫开放量子系统精确解析近似的方法。卢卡斯和K。Hornberger,Phys. Rev. Lett. 110,240401(2013)]。在这里,我们提出了一个详细的推导基础的非微扰跳跃扩展,其中涉及到自适应recrimation,以确保最佳收敛。将其应用于一组示例性主方程,我们发现,再确认通常会导致最低的2至5阶内的收敛。除了便于解析近似外,最佳跳跃展开因此提供了一个有效模拟开放量子系统的数值方案。
2013-12-04 quant-ph
Thermodynamics of quantum-jump trajectories of open quantum systems subject to stochastic resetting
我们考虑马尔可夫开放量子系统服从随机重置,这意味着耗散时间演化在随机分布的时间被重置到初始状态。我们表明,随后的动力学是非马尔可夫的,并有一个广义的林德布拉德方程的形式。有趣的是,量子跳跃的统计可以精确地推导出来。这是通过将量子跳跃轨道的热力学技术与重置动力学的更新结构相结合来实现的。我们考虑作为我们的分析的一个应用程序的驱动两电平和间歇三电平系统。我们的研究结果表明,随机重置可以利用作为一种工具来定制的量子跳跃轨迹和开放量子系统的动力学相位的统计。
2022-10-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Based-nonequilibrium-environment non-Markovianity, quantum Fisher information and quantum coherence
本文研究了非平衡环境中量子比特的非马尔可夫性、量子费舍尔信息(QFI)和量子相干性,得到了QFI和量子相干性的表达式以及它们之间的关系。我们还详细讨论了不同噪声参数对这些量子效应的影响。结果表明,适当的非平衡环境参数可以在马尔可夫和非马尔可夫区域抑制QFI和量子相干性。此外,记忆效应越小,跳跃率越大,QFI和量子相干性越大。更大的QFI自然对应着更大的量子相干性,这表明量子相干性可以扩大QFI,并可以有效地增强量子精密测量。
2020-12-22 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
Entanglement between a Two-level System and a Quantum Harmonic Oscillator
研究了类Pauli二能级系统与量子谐振子之间的纠缠,它们与$δ$脉冲序列的相互作用增强了纠缠,退相干是由于它们与马尔可夫浴的耦合引起的.在没有马尔可夫浴的情况下,纠缠被增强到最大可能值。随着马尔可夫浴,纠缠增强了一段时间,然后消散,与系统在热平衡与马尔可夫浴后很长一段时间。达到最大纠缠的时间在退相干参数上表现出不连续的跳跃。
2008-04-16 quant-ph
The non-Markovian quantum behavior of open systems: An exact Monte Carlo method employing stochastic product states
结果表明,复合量子系统的精确动力学可以通过一对乘积态来表示,这对乘积态按照马尔可夫随机跳跃过程演化。这种表示被用来设计一个通用的蒙特卡罗波函数方法,使完全非马尔可夫行为的开放量子系统的随机处理。数值模拟表明,该方法适用于强耦合到玻色子水库开放系统,以及与旋转浴的相互作用。给出了仿真算法的全部细节,以及波动的动态研究。几个潜在的概括的方法进行了概述。
2003-09-15 quant-ph
Markovian Behaviour and Constrained Maximization of the Entropy in Chaotic Quantum Systems
将薛定谔方程分解为一个马尔可夫项和一个干涉项,为经典混沌系统的量子动力学研究提供了新的视角。这两项之间的竞争决定了动力学的局部化或扩散特性。在踢转子的情况下,我们展示了如何约束熵的最大化意味着指数本地化。
2003-04-03 nlin.CD quant-ph
A modified Lindblad equation for a Rabi driven electron-spin qubit with tunneling to a Markovian lead
Nanoscale Device Characterization Division, National Institute of Standards and Technology(国家标准技术研究院纳米器件表征部);University of Maryland(马里兰大学);National Institute of Standards and Technology(国家标准技术研究院)
本文提出了一种修正的利普兰德方程,用于描述受驱动电子自旋量子比特与马尔可夫导体隧穿的动态行为,并通过跃迁算子揭示了其在复杂系统中的应用潜力。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum trajectories for a system interacting with environment in a single photon state: counting and diffusive processes
在离散滤波模型的限制下,我们导出了系统与环境相互作用的量子轨迹,环境被定义为一系列初始制备在纠缠态中的独立量子比特,而纠缠态是连续模态的模拟。环境量子比特与量子系统相互作用,随后被测量。浴量子比特之间的初始相关性是非马尔可夫性的根源。给出了量子系统在时间连续观测极限下的条件演化和光子计数几率的计算公式。
2017-10-28 quant-ph
Quantum jumps on Anderson attractors
在封闭的单粒子量子系统中,空间无序引起本征态的安德森局域化,从而使波的传播停止。这种现象容易受到与环境和退相干的相互作用的影响,这被认为是恢复正常扩散。我们证明了,对于一类实验上可行的非厄米耗散子,它承认在渐近状态的本地化签名,量子粒子之间的扩散和弹道制度的选择,取决于耗散子的相位参数,坚持本地化中心。在扩散区,量子跃迁的统计是非泊松的,并有一个幂律的间隔,在安德森模式的间歇锁定的足迹。弹道传播反映了有序晶格的色散,并为具有非单调概率分布的跳跃引入了新的时标。厄米散相耗散使局域化特征消失,泊松跳跃统计与正常扩散恢复。
2017-10-10 cond-mat.dis-nn quant-ph
Multiple transitions between normal and hyperballistic diffusion in quantum walks with time-dependent jumps
我们扩展到色域的函数形式的概率分布的时间依赖性的步长以前的模型称为大象量子步行,它认为是一个均匀的分布,并产生超弹道动力学的方差随时间,$σ^2 \propto t^3$,和一个高斯的步行者的位置。我们调查这一建议在本地和全球范围内的结果表明,干扰,记忆和长程跳跃之间的时间依赖性的相互作用,导致多个动态制度之间的过渡,即弹道$\rightarrow$扩散$\rightarrow$超扩散$\rightarrow$弹道$\rightarrow$超弹道的非厄米硬币,而第一扩散制度是平息使用阿达玛硬币的实现。此外,我们观察到一个强大的渐近方法,以最大的硬币空间纠缠。
2019-07-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic process behind nonlinear thermodynamic quantum master equation
我们提出了一个Hilbert空间中的分段确定性马尔可夫跳跃过程,使得这个随机过程的协方差矩阵解热力学量子主方程。所提出的随机过程特别简单,因为希尔伯特空间中的向量的归一化仅平均保留。由于热力学主方程的非线性,随机轨道的构建涉及作为运行系综平均的密度矩阵。我们确定的原则,细致平衡和波动耗散关系,我们的马尔可夫跳跃过程。
2010-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Calculating strongly correlated ground states from the non-Markovian dissipative dynamics of Gaussian fermions
Università di Catania(卡塔尼亚大学)
该研究介绍相互作用费米子哈密顿量基态与纯耗散开放量子系统非平衡稳态的映射,通过第三次量子化将费米 - 哈伯德哈密顿量映射到作用于马约拉纳费米子的林德布拉德跃迁算符,虽单个轨迹可高效模拟,但总体计算成本仍高,需进一步研究非马尔可夫解开效率。
2026-10-16 cond-mat.str-el quant-ph
Hybrid completely positive Markovian quantum-classical dynamics
本文通过马尔可夫主方程系统推导了混合量子-经典动力学,重新整理并修正了已有结果,阐明其与连续量子测量理论的等价性。
2023-11-01 gr-qc quant-ph
Unravelling the large deviation statistics of Markovian open quantum systems
我们分析了马尔可夫开放量子系统中量子轨道的动力学大偏差。我们导出了这类系统的{ \em量子能级-2.5大偏差原理},该原理描述了时间平均量子跃迁率和时间平均量子态的长时间联合涨落.像它的水平2.5对应的经典连续时间马尔可夫链(它包含作为一个特殊情况),这种描述是{ \em明确和完整},作为统计的任意时间广泛的动态观测可以得到收缩从显式水平2.5率泛函,我们得到。我们的方法使用解开表示的量子动力学,允许这些统计数据通过分析纯态空间中的经典随机过程来获得。对于量子重置过程中,我们发现,解开的动力学是半马尔可夫,并推导出的量子跳跃的数量概括经典的热力学不确定性关系的渐近方差的界限。最后,我们讨论了我们的2.5级方法可以用来研究大偏差的非线性函数的状态,如纠缠的措施。
2018-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum jumps as decoherent histories
在马尔可夫极限下,用Lindblad形式的主方程描述量子开放系统。我认为,常见的“量子跳跃”技术,解决主方程解开其演变成随机轨迹在希尔伯特空间,密切对应于一组特定的退相干历史。这是说明了一个简单的模型的光子计数实验。
1997-02-22 atom-ph gr-qc quant-ph
Non-Markovian master equations from piecewise dynamics
构造了一类开放量子系统的完全正的保迹非马尔可夫动力学映射。这些映射产生于分段动力学,其特征在于由跳跃中断的连续时间演化,在时间上随机分布并由量子信道描述。开放系统的状态服从一个封闭的演化方程,给出了一个主方程与记忆核和非齐次项。通过研究两个不同初始系统状态随时间变化的可区分性行为,明确评估了所获得动力学的非马尔可夫性。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical transitions in Markovian exciton transport
最近,大偏差理论被应用于开放量子系统,以揭示与马尔可夫演化相关的量子轨道空间中的动力学交叉。这种动力学交叉的特征在于罕见的量子跳跃轨迹的波动的定性变化,并且已经在相干驱动的量子系统的统计中观察到。在这篇文章中,我们研究了一个非驱动系统经历一个纯弛豫过程,即马尔可夫激子输运的稀有量子轨道的计数统计。我们发现,动力学交叉发生在系统中的最低限度的三个相互作用的分子,并强烈激活激子离域和干扰。我们的结果说明了如何量子功能的基础系统哈密顿量可以影响的统计性质的能量转移过程中的一个非平凡的方式。
2013-08-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal and nonuniversal probability laws in Markovian open quantum dynamics subject to generalized reset processes
研究马尔可夫开放量子系统在随机重置下的量子跳跃轨迹,发现与量子态函数相关的观测量排序遵循普适概率定律,而离散跳跃计数观测量仅在弱重置速率下保持普适性,扩展了经典随机过程理论至量子域。
2023-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Global Existence of Bell's Time-Inhomogeneous Jump Process for Lattice Quantum Field Theory
本文考虑了由John S. Bell [Phys.Rep. 137,49]的格子量子场论,它在相关的位形空间上运行。它的跳跃率通常表现出奇异性,该跳跃率被定制为在任何时候都给予过程量子分布$|Ψ_t|^2$ $t$。我们建立了一个唯一的这样的过程的所有时间,在适当的假设下的哈密顿量或初态矢量$Ψ_0$。非爆炸证明利用了$|Ψ_t|^2$分布的特殊作用。
2004-03-31 math-ph math.MP math.PR