General theory of many body localized systems coupled to baths
我们考虑当一个多体局域系统耦合到一个热浴时会发生什么。与以前的作品不同，我们不限制自己的限制，浴缸是大的，有效的马尔可夫，也不限制在浴缸上的反作用是可以忽略不计的。我们确定的限制，浴的效果可以被捕获的经典噪声，和限制，它不能。我们还确定了限制，其中浴离域系统，以及限制，其中系统本地化浴。使用一般的参数和量纲分析，我们约束的耦合系统和浴的整体相图。我们的分析结合了所有以前讨论过的制度，也揭示了一个新的内在量子制度，迄今尚未讨论。我们讨论浴本身附近的本地化过渡，或强烈无序，但保护本地化的对称性或拓扑结构。我们还讨论了系统和浴具有不同维度的情况（“边界MBL”和“边界浴”的情况）。
2016-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tunable Quantum Chaos in the Sachdev-Ye-Kitaev Model Coupled to a Thermal Bath
Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型描述了具有随机相互作用的Majorana费米子，它表现出许多有趣的性质，如非费米液体行为、量子混沌、涌现共形对称性和全息对偶。在这里，我们考虑一个SYK模型或SYK模型链的$N$马约拉纳费米子模式耦合到另一个SYK模型与$N^2$马约拉纳费米子模式，其中后者有更多的自由度，并发挥作用的热浴。对于一个单一的SYK模型耦合到热浴，我们表明，虽然李雅普诺夫指数仍然是成比例的温度，它单调下降，从$2π/β$（$β=1/(k_BT)$，$T$是温度）为零的耦合强度的热浴增加。对于一个链的SYK模型，当它们均匀地耦合到热浴，我们表明，蝴蝶速度显示交叉从$\sqrt{T}$ -依赖在相对较高的温度下的线性$T$ -依赖在低温下，与交叉温度也控制的耦合强度的热浴。如果仅SYK链的末端耦合到热浴，则该模型可以引入李雅普诺夫指数和蝴蝶速度两者的空间依赖性。我们的模型提供了规范的例子，在混沌模型的热化研究。
2017-06-03 cond-mat.str-el hep-th
Numerical Study of a Many-Body Localized System Coupled to a Bath
我们利用精确对角化方法研究了耦合到热化环境中的强无序相互作用系统中多体局域化的崩溃。我们发现，多体水平统计交叉从泊松到GOE，和本地化的本征态热化，与交叉耦合的大小浴的方式与假设相一致，即一个无穷小的耦合到热力学浴应破坏本地化的本征态。然而，签名的不完全本地化的生存在当地运营商的频谱功能，即使当耦合到环境是非零的。这些包括离散谱和零频率处的间隙。当增加与浴的耦合时，这两个特征都被线增宽洗掉。
2014-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Iterative construction of conserved quantities in dissipative nearly integrable systems
针对耗散近可积系统缺乏精确解析方法的挑战，提出一种迭代方案，利用破坏可积性的微扰确定主导守恒量，以实现高效的截断广义Gibbs系综描述，并为热力学大系统计算和构造未知守恒量提供新途径。
2024-07-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dissipation-Induced Order: The $S=1/2$ Quantum Spin Chain Coupled to an Ohmic Bath
我们考虑一个$S=1/2$反铁磁量子海森堡链，其中每个位置耦合到一个独立的玻色子浴欧姆耗散。与浴的耦合保持了整体SO（3）自旋对称性。使用大规模的，近似自由的量子蒙特卡罗模拟，我们表明，任何有限的耦合浴足以稳定远程反铁磁秩序。这与孤立的海森堡链形成鲜明对比，在孤立的海森堡链中，SO（3）对称性的自发破缺被Mermin-Wagner定理所禁止。线性自旋波理论分析证实，浴的记忆和伴随的延迟相互作用稳定的顺序。对于海森伯链，欧姆浴是一个边际扰动，因此需要指数大的系统尺寸来观察小耦合下的长程序。在这个长度尺度之下，我们的数值是由交叉制度主导的，其中自旋相关在空间和时间上表现出不同的幂律行为。我们讨论了这种交叉现象的实验相关性。
2022-08-05 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of a Two-Level System Coupled to Ohmic Bath: A Perturbation Approach
利用基于幺正变换的微扰方法，研究了欧姆浴耦合二能级系统的物理性质。我们的主要结果是：在$α_c={1\over 2}[1+Δ_r/ω_c]$处有相干-非相干跃迁，在$α<α_c$处有动力学量$P(t)=\cos(ω_0 t)\exp(-γt)$，极化率$χ^{\prime\prime}(ω)/ω$为双峰结构，满足Shiba关系，在跃迁点$α=α_c$处有长时间内的实时关联函数$C(t)\approx -1/γ^2_c t^2$.
2002-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing topological states through the exact non-Markovian decoherence dynamics of a spin coupled to a spin bath in real-time domain
在本文中，我们探讨了探测自旋耦合到一个自旋浴，其中自旋浴是由一个可控的一维横向场伊辛链。在拓扑相中，自由端边界条件下的一维横场伊辛链等价于具有非局域Majorana束缚态的修正Kitaev模型。我们发现探测自旋非马尔可夫退相干动力学可以反映自旋链的拓扑结构。通过控制伊辛链上的外磁场，我们发现了量子相变、拓扑边缘态和实时域非马尔可夫动力学之间的密切关系。我们还研究了该拓扑系统中相应的量子纠缠动力学。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherence of an extended central spin model with a coupled spin bath
本文研究了一个扩展的中心自旋模型，其中各向同性的最近邻自旋交换相互作用的浴自旋。该系统可通过分别施加在中心自旋和浴上的外部磁场来控制。我们构造了Hilbert空间的基组，并将扩展模型的Hamilton表示成一系列的$2\times2$块矩阵，成功地得到了模型的精确解.在此基础上，研究了中心自旋的相干性和自旋极化。我们发现，如果浴自旋之间的耦合是反铁磁的，中心自旋在低温下具有良好的相干性和极化性。此外，在中心磁场和熔池磁场强度取相同值的临界点处，退相干被大大抑制。当中心自旋的初始态是非极化的时，发现了退相现象。
2020-07-05 cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence dynamics of interacting qubits coupled to a bath of local optical phonons
研究了无限程海森堡模型（IRHM）描述的相互作用量子比特系统在与局域光学声子池耦合的情况下的退相干。利用极化子参考系中的微扰理论，我们导出了非绝热条件下强自旋-声子耦合区的有效哈密顿量。结果表明，有效的哈密顿量可与IRHM高达领先的订单的微扰，从而具有相同的本征态的IRHM。利用量子主方程和动力学演化的马尔可夫近似，我们证明了在IRHM的能量本征基中，密度矩阵的非对角元素不衰减。
2016-01-20 cond-mat.str-el quant-ph
Frequency modulated pulses for quantum bits coupled to time-dependent baths
我们考虑了利用具有有限持续时间τ p的短脉冲对量子比特的相干控制。通过对脉冲进行整形，我们在脉冲期间将浴的动力学与量子比特的动力学微扰解耦。这种整形脉冲提供了对退相干鲁棒的单量子比特门，这对于量子信息处理是有用的。我们扩展以前的结果在两个方面：（i）我们处理频率调制脉冲和（ii）我们通过从时间无关浴分析时间依赖浴。给出了π脉冲和π/2脉冲的一阶和二阶解。它们在振幅调制难以实现的实验中很有用。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Relaxation dynamics in a Hubbard dimer coupled to fermionic baths: phenomenological description and its microscopic foundation
我们研究了强相互作用的两格点费米-哈伯德模型中的弛豫动力学。为了得到适当的形式的Lindblad运营商进入一个有效的描述系统浴耦合在不同的温度制度，我们采用了一个图形的实时技术的时间演变的减少密度矩阵。尽管当地耦合到浴池，发现Lindblad运营商是非本地的空间。我们比较了局部近似，其中这些非局部效应被忽略。此外，我们提出了一个改进的常用的长期近似（光波近似），被称为相干近似，这证明优越的所有研究的参数制度（和等价的，否则）。我们看看几个重要的观测值的弛豫动力学和比较的方法在不同的温度制度的早期和晚期。
2020-03-31 cond-mat.str-el quant-ph
Flight of a heavy particle nonlinearly coupled to a quantum bath
波动和耗散是与“环境”耦合的副产品。“Caldeira-Leggett模型是量子布朗运动的成功范例，它将环境视为线性耦合到系统的谐振子的集合。然而，对称性的考虑可能会禁止线性耦合，例如量子电动力学中的中性粒子。我们认为，非线性耦合可以导致一个根本不同的行为。具体地说，我们考虑一个重粒子二次耦合到量子涨落的浴。在一维中，粒子经历反常扩散，在空间中展开为幂律分布，让人想起莱维飞行。我们建议凝聚态类似物可能会出现类似的效果。
2016-04-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Integrability and dark states in an anisotropic central spin model
中心自旋模型描述了各种量子系统，其中自旋为1/2的量子比特与周围的自旋相互作用，如量子点和金刚石中的缺陷中心所实现的那样。我们证明了具有（XX）Heisenberg相互作用的完全各向异性中心自旋哈密顿量是可积的。在可积Richardson-Gaudin模型的基础上，我们导出了一组广泛的守恒量，并利用Bethe变换得到了精确的本征态。这些状态分为两个指数级的大类：亮态，量子位与浴纠缠，暗态，量子位与浴纠缠。我们讨论了暗态如何限制量子比特辅助的自旋浴极化，并为量子比特态提供了一个强大的长寿命量子存储器。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chebyshev approach to quantum systems coupled to a bath
我们提出了一个新的概念，量子浴的动力学，切比雪夫空间，并在此基础上的概念，切比雪夫空间方法的新方法。切比雪夫空间是一个抽象的向量空间，它精确地表示费米子或玻色子浴自由度，而不需要离散化浴态密度。依靠切比雪夫展开，切比雪夫空间表示具有非常有利的性质，对于各种量子系统的基态性质，静态和动态关联以及时间演化的极其精确和有效的计算。本工作的目的是详细介绍切比雪夫空间，并证明切比雪夫空间方法的能力。虽然中心思想是在充分的概括性，重点是耦合到费米子浴模型系统。特别是，我们解决量子杂质问题，如在主机或玻色子杂质与静态障碍的杂质，和运动的波包链耦合到引线。对于玻色子杂质，我们观测到了任意维离域电子到定域极化子的相变。对于链上的波包，我们展示了切比雪夫空间方法如何实现不同的边界条件，包括透明的边界条件取代无限的线索。进一步计算了无限维Holstein模型的自洽解。通过这些例子，我们展示了如何用适度的计算努力获得系统能量、相关性和谱函数以及观测量的时间依赖性的高精度结果。
2007-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral features of a many-body localized system weakly coupled to a heat bath
我们研究多体局域化（MBL）系统，弱耦合到热化环境，专注于本地运营商的光谱功能。我们认为，这些光谱功能进行本地化的签名，甚至远离完美的孤立系的限制。我们发现，在有限的消失耦合浴，MBL系统来在两个品种，与离散或连续的本地光谱。这两种MBL系统表现出“软间隙”在零频率的本地运营商的空间平均谱函数，这作为一个诊断本地化。我们估计耦合到浴加宽这些光谱特征的程度，并发现，只要系统浴耦合比系统的特征能量尺度弱得多的初期本地化的特性生存。由于完美的隔离是不可能的，我们希望本文讨论的想法是相关的多体局域化的所有实验。
2014-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics of a Many-Body-Localized System Coupled to a Bath
将一个多体定域系统耦合到一个耗散浴中必然导致离域。在这里，我们调查随之而来的弛豫动力学的性质和它所持有的多体局域化状态的信息。我们制定了相关的林德布拉德方程的局部积分的运动的局部哈密顿量。这允许将局域态深处的量子演化映射到易于处理的经典速率方程。我们考虑两种不同类型的耗散相关的超冷原子系统：由于非弹性散射的晶格激光器和粒子损失的退相。只有后一种机制显示出明显的影响相互作用的弛豫观测。
2016-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Entanglement dynamics of a many-body localized system coupled to a bath
在封闭量子系统中，强无序和相互作用的结合可以导致多体局域化（MBL）。然而，当系统耦合到热环境时，该量子相是不稳定的。我们研究MBL是如何被破坏的系统，弱耦合到一个dephasive马尔可夫环境的纠缠动力学为重点。我们数值研究了第三个Rényi负性$R_3$，最近提出的纠缠代理的基础上的负性，捕捉无界对数增长在封闭的情况下，可以有效地计算与张量网络。我们还表明，$R_3$的衰减遵循拉伸指数律，类似于不平衡，但具有较小的拉伸指数。
2020-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement evolution of a spin chain bath in driving the decoherence of a coupled quantum spin
研究了电子自旋通过超精细型相互作用与相互作用自旋链耦合时，自旋链两两纠缠的动力学演化，以及电子自旋与一对链自旋耦合的关联函数对应于电子自旋相干演化的动力学演化.这两个量都表现出周期性和衰减性的演变。自旋池的纠缠对于区分电子自旋的周期性和退相干演化中的零相干状态具有重要意义。自旋池的周期性相干演化表征了整个系统处于相干保持阶段，特别是对于相关的周期性相干演化在无限链长极限下由零值主导的情况，这通常被认为是退相干的实现。
2009-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
