Synchronization of Hamiltonian motion and dissipative effects in optical lattices: Evidence for a stochastic resonance
从理论上研究了噪声强度对耗散光晶格中布里渊传播模激发的影响。我们表明,激发具有特定数量的噪声对应的精确同步的光学势面上的哈密顿运动和耗散效应与光抽运在晶格中的共振行为。这对应于随机共振现象。我们的结果是通过数值模拟得到的,对应于微观量(原子空间分布)以及宏观量(空间扩散和泵浦-探测光谱的增强)的分析。我们还提出了一个简单的分析模型与模拟非常一致。
2003-09-29 quant-ph
Phase synchronization in dissipative non-Hermitian coupled quantum systems
研究了耦合到辅助模的$\mathcal{N}$玻色子模系统的非厄米动力学和相位同步之间的相互作用。在这样一个系统中的演变的线性允许完全分析结果的同步条件的推导。相比之下,在相动力学的水平上的分析,然后转换到一个集体的基础上,允许一个完整的减少到所有的所有耦合仓本模型与已知的分析解决方案。我们提供了解析和数值解的系统范围从几个模式的宏观极限的大$\mathcal{N}$在存在非均匀频率展宽和测试的鲁棒性相位同步下的外部噪声的作用。
2021-11-03 quant-ph
Synchronization and coalescence in a dissipative two-qubit system
分析了在集体耗散和非相干抽运的情况下失谐自旋在局域观测量中出现同步振荡的可能性。我们发现,存在两种不同的机制,可以引起同步,即非简并亚辐射和合并。前者,称为瞬态同步,在这里推广的泵的存在。这是由于持久的相干性导致渐进的频率选择。在相同的设置中,即使在不同的条件下,也会发现聚结和例外点,这可能导致相关量中存在单一振荡频率的状态。尽管如此,我们表明,同步可以建立稳定的锁相发生后。这两个不同的机制同步的独特的光谱特征的报告为两个时间的相关性。
2020-06-23 quant-ph
Multipartite quantum synchronization in driven-dissipative spin networks
Indian Institute of Technology Ropar(印度技术学院罗帕尔分校)
提出基于Husimi-Q相空间分布的量子同步度量,通过两体和三体残差揭示驱动耗散量子Rabi网络中集体相位同步的非对偶性。
2026-10-14 quant-ph
Synchronization in a dissipative quantum many-body system
Farmingdale State College—SUNY(法明戴尔州立学院(纽约州立大学系统));Sabanci University(萨贝里奇大学);University College Dublin(都柏林大学学院)
研究XX量子比特链在局部或多局部幅度阻尼噪声下的同步现象,揭示DFS结构由数论函数决定,证明边缘量子比特稳定同步的条件及恒定渐近纠缠的存在。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Probing the spectral density of a dissipative qubit via quantum synchronization
量子系统与外部探针的相互作用(无法直接测量)可以用来推断系统本身的特定特征。我们介绍了一个探测方案的基础上出现的自发量子同步之间的平衡量子位,在接触外部环境,和探针量子位。调谐探测器的频率导致相位同步和反相位同步之间的过渡。这两个制度之间的急剧过渡是本地访问通过单独监测探头动态,并允许一个重建的环境的频谱密度的形状。
2016-11-18 quant-ph
Fate of Quantum Scars and Chaos-Assisted Tunneling under Dissipation
Indian Institute of Science Education and Research-Kolkata(印度科学教育研究所-加尔各答)
通过耦合双组分玻色-约瑟夫森结与有损腔,研究开放耦合顶-迪克模型中的非平衡现象,发现光子损耗诱导自发同步和瞬态混沌,并识别两种耗散量子疤痕。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium phase transition of dissipative fermionic superfluids: Case study of multi-terminal Josephson junctions
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
研究非平衡动力学中三超流体通过约瑟夫森结连接的相变,发现耗散BCS理论下超流序参量相位旋转导致三种直流约瑟夫森电流。弱隧道幅时出现两步非平衡动态相变,强隧道幅时所有电流消失。
2026-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A Matrix-Product-Operator Approach to the Nonequilibrium Steady State of Driven-Dissipative Quantum Arrays
基于密度矩阵的矩阵乘积算子,我们发展了一种数值方法来有效地模拟开放量子系统一维阵列的非平衡稳态。该程序搜索的零特征值的Liouvillian超算子通过扫描沿系统,同时进行部分对角化的单站点固定的问题。它完全类似于孤立系基态的密度矩阵重整化群方法,其数值复杂性与键维数成幂律关系。该方法带来了相当大的优势相比,通过Trotter分解的时间相关的问题的集成,因为它可以解决任意长距离的耦合。此外,它确保了数值稳定性的情况下,弱耗散系统由于沿扫描的耗散率的缓慢调谐。我们已经测试了驱动耗散自旋链的方法,在各种假设的哈密顿量,驱动,和耗散参数,并比较了由Trotter动力学和蒙特卡洛波函数得到的结果。精确和数值稳定的收敛时,总是实现了应用该方法与间隙Liouvillian和非退化的稳态系统。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium energy transport in driven-dissipative quantum systems
Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
研究驱动耗散量子系统中非平衡能量输运问题,通过驱动量子主方程分析能量流动,验证其在 spin 和 boson 模型中的有效性,并探讨驱动相位对能量交换的影响。
2026-03-31 quant-ph
Emergence of energy-avoiding and energy-seeking behaviours in nonequilibrium dissipative quantum systems
非平衡态热力学的一个长期挑战是预测生命物质典型的自组织行为和功能的出现。尽管在经典复杂系统方面取得了进展,但如何将这些结果外推到量子尺度上仍然远未可知。在这里,我们采用范式主方程框架,以建立一些逼真的行为和功能,确实可以出现在基本耗散量子系统驱动的平衡。具体而言,我们发现这两个能源避免(低稳定耗散)和能源寻求行为(高稳定耗散),以及这些模式之间的自适应转换,在通用的几个级别的系统。我们还发现紧急的功能,即,在系统的环境中的自组织的热梯度(在能量寻求模式)和对热梯度的主动平衡(在能量避免模式)。最后,我们讨论了我们的结果可能与耗散适应的概念。
2022-01-12 quant-ph
Nonequilibrium phase transition in a driven-dissipative quantum antiferromagnet
驱动耗散相互作用系统及其非平衡相变的更深入的理论理解是必不可少的,以推进我们的基础物理学的理解,并利用光学控制的量子多体状态所产生的技术机会。本文数值研究了具有驱动和耗散的二维海森堡反铁磁系统的非平衡稳态的动力学相及其相变。我们证明了一个非热的转变,其特征在于在磁振子分布的质的变化,从亚热在低驱动器的广义玻色-爱因斯坦的形式,包括在高驱动器的非零凝聚分数。一个有限尺寸的分析揭示了静态和动态的临界缩放在过渡,与不连续的斜率的磁振子数与驱动场强度和临界减速在过渡点。量子材料和极化激元凝聚的实验的影响进行了讨论。
2022-04-20 cond-mat.str-el quant-ph
Collective Excitations and Nonequilibrium Phase Transition in Dissipative Fermionic Superfluids
我们预测了一个新的机制,诱导集体激发和非平衡相变的费米子超流体通过突然开关的两体损失,我们扩展BCS理论,完全纳入粒子数的变化。我们发现,突然打开的耗散诱导振幅振荡的超流序参量伴随着啁啾相位旋转作为粒子损失的结果。我们证明,当耗散引入到通过约瑟夫森结耦合的两个超流体之一时,它会引起一个非平衡动力学相变的特征在于消失的直流约瑟夫森电流。在超冷费米子原子的非弹性碰撞中,可以实现耗散诱导的集体模和非平衡相变。
2021-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Classical and quantum chaotic synchronization in coupled dissipative time crystals
Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
研究经典和量子耗散时间晶格的混沌同步现象,通过分析最大李雅普诺夫指数和皮尔逊相关系数,揭示其在不同极限下的相变行为。
2026-04-07 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中,他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发,我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而,这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质,我们同时研究了平均场轨迹,庞加莱截面,最大和条件李雅普诺夫指数,和功率谱。使用Floquet分析,我们表明,准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率,实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下,由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别,我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性,直到同步流形变得足够吸引。我们还发现,在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Enhancing dissipative cat-state generation via nonequilibrium pump fields
猫态,最初被提出来表现宏观叠加,在量子动力学的基本方面发挥着突出的作用。此外,它们在量子计算和量子传感方面也有潜在的应用。然而,猫状态很容易耗散,这使得猫状态生成的重点放在更高的速度和更强的鲁棒性上。耗散猫态产生是一种常用的方法,它基于有耗泵浦场与半频信号场之间的非线性耦合。在这种方法中,泵浦场通常保持平衡,这限制了猫态的产生。我们表明,平衡的要求,可以通过利用同步泵的方法。在这种非平衡态下,猫态的产生速度可以提高一个数量级,并且对单光子丢失的鲁棒性可以增强。同步泵的实现讨论了时间复用系统和固定模式。
2022-08-29 quant-ph
Quantum sweeps, synchronization, and Kibble-Zurek physics in dissipative quantum spin systems
我们解决耗散效应的非平衡量子动力学的自旋-1/2耦合通过伊辛相互作用的合奏。耗散是由谐振子在零温度下的(欧姆)浴建模,并对应于一维玻色-爱因斯坦(准)冷凝物的声音模式或长传输线的零点波动。我们认为二聚体包括两个自旋和量子伊辛链与远程相互作用,并开发一个(数学和数值)精确的随机方法来解决非平衡协议中存在的环境。对于双自旋情形,我们首先研究了环境通过量子猝灭引起的耗散量子相变,并研究了环境对同步性质的影响。然后,我们解决Landau-Zener-Stueckelberg-Majorana协议的两个自旋,和自旋阵列。在后一种情况下,我们采用了随机平均场的观点,并提出了一个Kibble-Zurek型参数来解释晶格中的相互作用效应。这种耗散量子自旋阵列可以在超冷原子、囚禁离子、介观系统中实现,并且与Kondo晶格模型有关。
2016-01-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Driven-dissipative quantum battery with nonequilibrium reservoirs
该研究针对带非平衡费米子库的驱动-耗散二能级耦合量子电池,超越secular近似推导Redfield主方程,发现可通过化学势相关补偿机制优化充电性能,且纠缠与效率无正相关,为非平衡开放系统量子电池设计提供参考。
2025-06-12 quant-ph
Quantum synchronization and entanglement of dissipative qubits coupled to a resonator
本文基于耗散 Jaynes-Cummings 模型研究受驱腔与多量子比特耦合,提出弱、强耗散极限下的两种半解析稳态方法,并证明量子比特可经腔同步形成纠缠稳态。
2023-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium transition between dissipative time crystals
本文研究驱动非线性量子振子中离散与非公度时间晶体序之间的耗散相变,揭示相位扩散与量子激活两种涨落机制及其在例外点处的转变,并联系同步现象。
2024-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Time crystals and nonequilibrium dissipative phase transitions mediated by squeezed bath
研究了压缩真空储层影响下非平衡耗散相变的时间晶体行为,发现增加压缩强度能使相变更尖锐,Liouvillian 谱分析揭示了热力学极限下时间晶体相的形成,并证实了弛豫动力学对储层性质的敏感性。
2025-07-11 quant-ph
Nonequilibrium nonlinear response theory of amplitude-dependent dissipative conductivity in disordered superconductors
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)(advanced studies大学)
研究非平衡超导体中振幅依赖耗散电导性的非线性修正,揭示Higgs模式与Eliashberg效应的贡献,并提供频率依赖质量因子的解释。
2025-11-27 cond-mat.supr-con physics.acc-ph physics.ins-det
Nonequilibrium Nonlinear Effects and Dynamical Boson Condensation in a Driven-Dissipative Wannier-Stark Lattice
本研究针对驱动耗散Wannier-Stark晶格玻色子系统,通过数值模拟揭示了弱相互作用下玻色子凝聚于单Wannier-Stark态、强相互作用下出现类Bloch振荡等非平衡现象,并给出含混沌区域的相图,为光子及超冷气体实验提供指引。
2024-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of a dissipative phase transition in a one-dimensional circuit QED lattice
凝聚态物理在基于对称性和拓扑学的平衡相变的研究和理解方面的重大实验和理论进展推动了它的发展。然而,非平衡相变仍然是一个挑战,部分原因是它们在理论描述中的复杂性和系统地控制系统脱离平衡的额外实验困难。在这里,我们研究了一个一维链的72个微波腔,每个耦合到一个超导量子比特,并相干驱动系统进入一个非平衡稳态。我们发现了实验证据的耗散相变的系统中,其中的稳定状态的变化显着的平均光子数的增加。在两个观察到的相位之间的边界附近,系统表现出双稳态,特征切换时间长达60 ms -远远长于系统已知的任何固有速率。该实验展示了电路QED系统研究非平衡凝聚态物理的能力,并为未来用多体量子光学探索非平衡物理的实验铺平了道路。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Exploiting nonequilibrium phase transitions and strong symmetries for continuous measurement of collective observables
本文利用耗散多体系统中的强对称性与非平衡相变,提出一种通过连续监测输出信号直接推断集体自旋系统总角动量的协议,无需重复投影测量,为量子比特系综的集体性质测量提供新途径。
2024-07-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Kadanoff-Baym equations for interacting systems with dissipative Lindbladian dynamics
本文提出一种针对耗散NEGF理论的二次量子化方法,通过重新表述Keldysh思想以适应Lindbladian动力学并扩展Kadanoff-Baym方程,实现了关联和耗散的实时模拟,用于探索材料的瞬态和稳态电子、输运及光学性质变化。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Asymmetric energy transfers in driven nonequilibrium systems and arrow of time
在时间反演下,基本相互作用要么是完全对称的,要么是几乎对称的。但是宏观现象有一个确定的时间箭头。虽然时间的优先方向的起源没有达成一致,但许多研究者认为时间的方向是朝着熵增加的方向。在本文中,我们提供了另一种观点。在大尺度强迫的驱动-耗散非平衡系统中,能量从大尺度流向耗散尺度。这种普遍的多尺度过程打破了时间反演的对称性和细致平衡原则,从而产生了时间之箭。在本文中,我们提出,转换的大尺度相干到小尺度的不相干可以被视为一般的物理系统的耗散机制。我们以湍流为例来说明上述过程。我们认为,时间不可逆性的上述图片可以用于宇宙和多体量子系统。
2019-02-10 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Optimal nonequilibrium entanglement of nanomechanical oscillators
研究了含时线性耦合谐振子链中非平衡纠缠的产生。我们使用最优控制理论来确定耦合调制,导致最大对数负的一对相反的振荡器,并表明它对应于同步的本征模的链。我们进一步分析了可达到的最大纠缠所做的不可逆的工作,以产生它,从而桥接非平衡态纠缠生产和非平衡态热力学。
2008-06-03 quant-ph
Dissipative phase transitions of the Dicke-Ising model
Zhejiang University(浙江大学);Nanjing University(南京大学)
研究揭示了Dicke-Ising模型中耗散作用对相变的影响,发现纵向DIM中耗散可诱导一阶相变并稳定双稳非平衡稳态。
2026-02-10 quant-ph
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity I: Nonequilibrium Phase Diagram and Periodically Modulated Superradiance
研究了拉曼激光非相干泵浦下耦合到坏腔中的两个原子系综(或等价的原子钟)的动力学行为。我们的主要结果是在两个参数-时钟和再泵浦速率之间的失谐的实验装置的非平衡相图。有三个主要阶段-平凡的稳态(阶段I),其中所有原子被最大限度地泵浦,对应于单色超辐射的非平凡稳态(阶段II)和调幅超辐射(阶段III)。相I和II是平均场动力学的不动点,而在大多数相III稳定吸引子是极限环。运动方程具有轴对称性和关于两个时钟互换的$\mathbb{Z}_{2}$对称性。这些对称性中的一个或两个在不同的阶段自发地被打破。平凡的稳态通过超临界Hopf分支导致$\mathbb{Z}_{2}$对称极限环而失去稳定性。非平凡的稳态通过一个亚临界的Hopf分岔负责共存的单色和调幅超辐射。利用Floquet分析,我们证明了$\mathbb{Z}_{2}$ -对称极限环最终会变得不稳定,并通过超临界分叉产生两个$\mathbb{Z}_{2}$ -非对称极限环.上述吸引子中的每一个在从腔辐射的光的功率谱中具有其自己的独特指纹。特别是,第三阶段的极限环会发出频率梳-一系列等距的峰值,其中频率梳的对称性反映了潜在极限环的对称性。对于典型的实验参数,峰之间的间距是几个数量级小于单色超辐射频率,使激光频率高度可调。
2019-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Dynamic phase transitions of a driven Ising chain in a dissipative cavity
本文研究了在外加横向光场驱动下耗散腔中伊辛链的非平衡量子相变。当驱动和耗散平衡时,系统可以达到一个非平衡稳态,随着驱动强度的增加,系统发生超辐射相变。有趣的是,超辐射场反过来改变了伊辛链的有效偏置,并驱动其自身在铁磁和顺磁相之间的转变。我们研究了这个具有复杂行为的系统中丰富的物理学,并研究了其动力学中的重要问题,如系统的稳定性和相变的临界性。
2016-10-08 quant-ph
Quantum synchronization via Active-Passive-Decomposition configuration: An open quantum system study
本文在开放量子系统框架下,通过主动-被动分解配置研究耗散量子谐振子的同步,证明在稳定与不稳定状态下均可实现完全同步,并在光机械装置中数值验证。
2023-11-15 nlin.CD quant-ph
Injection locking of Rydberg dissipative time crystals
本文通过射频电场实现了里德伯耗散时间晶体的注入锁定,展示了超越临界阈值后的完全同步及线性锁定带宽,为量子时间有序性的稳定与控制提供了新方法。
2025-04-22 quant-ph
Single and coupled quantum van der Pol oscillators: Wigner-function dynamics, exact qutrit solutions, and synchronization
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育与研究学院);Universität des Saarlandes(萨尔兰大学);Center for Quantum Technologies (QuTe), Saarland University(萨尔兰大学量子技术中心)
该研究针对单耦合量子范德波尔振荡器,推导其维格纳函数演化方程,利用qutrit子空间简化模型分析同步特性,揭示了非线性耗散强度对同步区域的影响。
2026-10-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dispersive and dissipative coupling of photon Bose-Einstein condensates
光相干态的同步一直是基础研究和技术的重要课题。最近,出现了一种模拟计算机的新概念,可以利用这种同步过程来解决计算困难的问题-可能比今天的传统计算机技术更快,更节能。这种系统的晶胞由两个相干中心组成,它们以受控的方式彼此耦合。在这里,我们的实验表征和分析的双光子玻色-爱因斯坦凝聚体,这是相互耦合,无论是色散或耗散的同步过程。我们发现,这两种类型的耦合是强大的对失谐的凝聚频率,并显示出相似的时间常数,在建立相互相干。这些耦合之间的显着差异出现在不平衡的光泵浦下的冷凝人口的行为。这两种类型的耦合的组合扩展了可以使用模拟仿真来研究的物理模型的类别。
2021-10-05 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Energetics of self-organization in a dissipative two-site quantum system driven by single-photon pulses
本文研究单光子脉冲驱动下耗散双位点系统的自组织能量学,发现吸收功与Λ型跃迁概率之和相关,并揭示量子相干性导致最优自组织不最大化功消耗的例外情形。
2025-06-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Resonant Boundary Time Crystals from Quantum Synchronization Breakdown
Shenzhen Technology University(深圳理工大学);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所计算科学中心);Quantum Science Center of Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));Renmin University of China(中国人民大学);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
研究通过Liouvillian框架揭示量子同步崩溃导致非共振边界时间晶体的形成,区分自维持振子与极性固定点背景对时间晶体稳定性的影响。
2026-03-15 quant-ph
Many-body nonequilibrium dynamics in a self-induced Floquet system
本文在里德伯气体中实验实现自感应Floquet系统,利用电磁感应透明光谱探测双稳态非平衡动力学,发现离散时间晶体相,填补了多稳态与耗散离散时间晶体关系的实验空白。
2024-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Engineering nonequilibrium steady states through Floquet Liouvillians
本文通过实验研究周期性驱动下耗散超导量子比特的Floquet刘维尔量,证明驱动周期可调控非厄米简并瞬态与非平衡稳态,并实现比恒定驱动更高纯度的稳态,为量子态制备与稳定化提供新范式。
2024-03-14 quant-ph
Thermalization and Mpemba-like patterns in effective temperature dynamics of strongly coupled dissipative quantum chaotic systems
研究揭示强耦合量子混沌系统中异常热化现象,通过分析SYK模型中的温度动力学,发现非平衡统计驱动的MPCs现象及对引力系统的影响。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Oscillatory dynamics and non-markovian memory in dissipative quantum systems
研究了耦合到耗散环境中的量子小系统的非平衡动力学。结果表明:(1)相干到非相干跃迁附近的振荡动力学与经典阻尼谐振子的振荡动力学有着惊人的不同;(2)非马尔可夫记忆在量子猝灭后的时间演化中起着重要作用。
2013-03-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative generation of pure steady states and a gambler's ruin problem
我们考虑一个开放量子系统,耗散只应用于它的一部分自由度,通过量子马尔可夫动力学演化。我们证明了,在芝诺制度的大耗散,松弛的量子系统向一个纯量子态的演化是一个经典的马尔可夫过程向一个单一的吸收状态。相关的经典马尔可夫过程的速率由原始量子动力学决定。扩展这种对应的吸收状态的内部结构,使我们能够建立一个通用的标准,具有任意有限秩的Zeno极限非平衡定态。这个标准的应用程序中示出的情况下,一个开放的XXZ自旋-1/2链耗散耦合在其边缘浴与固定和不同的极化。对于这个系统,我们找到确切的非平衡稳态解决方案的秩1和2。
2020-09-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum response theory for nonequilibrium steady states
我们发展了耗散量子系统稳态响应的一般框架。我们具体推导出三种不同但等价的量子响应函数形式。我们讨论了他们中的每一个量子算子的非交换性的作用,并建立链接到封闭的量子系统的久保响应理论。我们特别表明,平衡响应消失的扰动与未扰动的哈密顿量,而稳态响应没有,突出两者之间的深刻差异。
2018-11-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum jump correlations in long-range dissipative spin systems via cluster and cumulant expansions
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);SISSA(国际高等研究院);CNRS, Collège de France(法国国家科学研究中心,法兰西公学院);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,材料与量子现象研究所);Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学,E. Pancini物理系);Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento(皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心,意大利国家研究委员会光电子学与纳米技术研究所,特伦托大学物理系);INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications(意大利国家核物理研究所,特伦托基础物理与应用研究所)
本文通过簇均场和累积展开技术研究长程耗散自旋系统中的量子跃迁相关性,揭示了相变过程中量子跃迁的相关性特征及动态行为。
2026-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium Phase Transitions in Large $N$ Matrix Quantum Mechanics
Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Chicago(芝加哥大学莱因韦伯理论物理研究所)
本文研究了大N矩阵量子力学中的非平衡相变,通过分析稳态的存在性和性质,揭示了非平衡临界点及耗散效应下的稳态形成机制。
2026-02-25 hep-th quant-ph
Quantum synchronization in dimer atomic lattices
近年来,在量子领域中,由于集体耗散引起的原子水平的同步现象已经被报道。在这项工作中,我们提出了一个二聚体晶格的捕获原子实现耗散自旋模型,量子同步发生,而不是在本地耗散的存在。原子的同步是通过晶格中交错局域损耗的不均匀性实现的,并且通过增加自旋失谐量来实现。基于文献中考虑的不同措施的量子同步的综合方法允许识别不同同步制度的主要特征。
2019-07-18 quant-ph
Emergent Quantum Synchronization Without Symmetry Breaking
Universidad del Valle(瓦列大学);University of Oslo(奥斯陆大学)
研究通过压缩耗散浴将二分非常规迪克模型耦合相变为控制参数,抑制静态超辐射阈值,使两自旋系综同步,用奇偶性偶数的信息理论见证来认证同步状态。
2026-10-28 quant-ph
Dissipative dynamics and superradiant countinuous time crystal in a Rydberg-interacting Dicke system
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shandong Normal University(山东师范大学)
研究Rydberg-修饰Dicke系统中耗散与相互作用的相互作用,揭示其非平衡动力学及超辐射连续时间晶体相的形成机制。
2026-10-26 physics.optics quant-ph
Exterior integrability: Yang-Baxter form of nonequilibrium steady state density operator
本文提出了一种新的量子转移矩阵,它是由各向同性自旋为1/2的海森堡(XXX)链的边界驱动林德布拉德方程中的耗散马尔可夫过程的稳态密度矩阵的Cholesky因子引起的.转移矩阵形成一个交换家庭的非厄米特运营商取决于频谱参数,这本质上是耗散耦合的强度在边界上。相应的Lax和monodromy矩阵的交织进行了一个无限维杨巴克斯特R-矩阵,我们明确构造,这是从标准的XXX R-矩阵的本质上不同。我们还讨论了构造非平衡定态密度算符的谱和本征态的Bethe近似的可能性。此外,我们表明存在一个变形的R-矩阵在无限维辅助空间的各向异性XXZ自旋1/2链,在一般情况下提供了一个新的,可能是准本地的,保守的批量XXZ动力学的序列。
2013-04-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Auxiliary-state facilitated phase synchronization phenomena in isolated spin systems
The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);Center for Quantum Research and Technology, The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学量子研究与技术中心);Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学物理系);Quantum Information Science Section, Computational Sciences and Engineering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室计算科学与工程处量子信息科学科)
本研究构建了由辅助激发态耦合实现的有效自旋1系统,揭示了其相位同步受耦合相位调控、耗散衰变竞争主导等特性,经主方程和微扰论验证,结论适用于多类能级耦合方案且已在铷87超精细态中得到演示。
2025-10-31 quant-ph
Criticality and Rigidity of Dissipative Discrete Time Crystals in Solids
考虑了由$π$脉冲训练周期驱动的耗散量子伊辛模型,研究了固体中的耗散离散时间晶体(DTC).在这个模型中,自旋之间的相互作用自发地打破了离散时间平移对称性,产生了耗散DTC,其中两个铁磁状态被每个脉冲交替切换。我们微观上描述的通用耗散由于热接触的平衡热浴使用布洛赫Redfield方程。与其他DTC研究相反,只要温度足够低,这种耗散稳定而不是破坏DTC阶数而无需微调。利用含时平均场论,自洽地求解了周期驱动、耗散和DTC序参量,研究了非平衡DTC相变,确定了临界指数,包括动力学指数.我们还发现了没有平衡对应物的相变:当在固定温度下改变脉冲间隔时,周期性驱动和耗散的非平凡相互作用引起重入DTC转变。此外,为了证明DTC的刚性,我们考虑不完美的$π$脉冲,显示DTC是强大的对小的缺陷,并发现离散时间准晶(DTQC)可以出现较大的缺陷。结合磁性材料中的实验建议,我们的结果为实现DTC和揭示真实固态材料中的非平衡临界现象铺平了道路。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent synchronization mode in coupled Rydberg atomic chains
本研究针对耦合耗散里德堡原子链系统,通过调节间距发现了相邻位点具π相位差的新型振荡同步模式,明确其对应两类连续时间晶体共存相及相关分岔类型,验证了多链情形下该模式的唯一性并探讨了实验可行性。
2025-11-15 quant-ph
Emergent Continuous Time Crystal in Dissipative Quantum Spin System without Driving
本文在无外部驱动的二维耗散海森堡自旋系统中,通过数值分析发现极限环定态自发打破连续时间平移对称性,从而实现连续时间晶体,并验证了其对局部扰动和白噪声的稳定性,为耗散诱导的时间晶体提供了新途径。
2025-03-05 cond-mat.quant-gas quant-ph