Dynamical signatures of non-Markovianity in a dissipative-driven qubit
本文研究了耗散玻色子环境中周期性驱动量子比特的非马尔可夫动力学特征，通过数值精确的HEOM方法量化了多种非马尔可夫指标，发现外部驱动可增强非马尔可夫效应并抵消各态历经弛豫，在弱耦合下观察到永恒非马尔可夫性现象。
2024-04-29 quant-ph
Non-Markovianity induced by a single-photon packet in a one-dimensional waveguide
量子动力学中的非马尔可夫性（NM）概念仍然是一个公开的争论。了解如何在特定模型中生成和测量NM可能有助于这一探索。在量子光学中，耦合到单个原子的工程电磁环境可以诱导NM。结构化电磁环境中最常见的场景是由一对反射镜组成的光学腔。在这里，我们展示了如何产生和测量NM耦合到一个一维波导的两个级别的系统，不需要反射镜。非马尔可夫行为的起源在于场的初始状态，作为单光子包准备。我们分析如何NM取决于两个实验可控参数，即，包的线宽和它的中心频率。我们与NM的存在下，一个$π$ -输入和发射场之间的相移。我们还展示了如何波导的两个输出通道提供不同的签名NM，都实验访问。
2015-05-20 quant-ph
Non-Markovianity through accessible information
在最近的文献中，量子过程的非马尔可夫性程度已经以几种不同的方式表征。然而，非马尔可夫行为和系统与环境之间的信息流之间的关系，通过熵的措施尚未建立。我们提出了一种基于纠缠的非马尔可夫性的措施，通过采用辅助知识的概念，其中的环境E，获取有关系统S的信息，通过其测量设备A。辅助知识，根据冯诺伊曼熵的可访问的信息，单调增加的所有马尔可夫量子过程的时间。我们证明了非Markovianity的签名可以通过辅助知识的非单调行为来捕获。我们探索这种情况下的两级系统进行松弛过程中，通过实验实现使用的光学方法，允许完全访问的环境状态。
2014-06-04 quant-ph
Going beyond quantum Markovianity and back to reality: An exact master equation study
本文用精确主方程解析研究振子耦合振子热库的非马尔可夫动力学，揭示AEN、失谐与脉冲控制规律，并发现冲击脉冲下类过冷的姆佩姆巴效应。
2024-12-03 quant-ph
Observing information backflow from controllable non-Markovian multi-channels in diamond
任何现实的量子系统都不可避免地受到外部环境的影响。这种环境使得开放系统动力学对于许多量子技术，如纠缠态工程、量子模拟和量子传感等具有重要意义。系统向环境的信息流动通常是马尔可夫过程，而从环境回流的信息则是非马尔可夫过程。实际的环境，通常由大量的自由度，是很难控制的，尽管一些尝试从马尔可夫到非马尔可夫动力学的可控过渡。在这里，我们实验证明了多个耗散通道的工程控制相邻的核自旋的氮空位中心的钻石。在开放系统的可控非马尔可夫动力学下，我们观察到量子费舍尔信息通过不同的噪声通道流入和流出环境。从量子纠缠的角度出发，我们的工作对噪声量子精密测量和量子开放系统的发展都有一定的贡献。
2019-12-02 quant-ph
Control of memory effects in a spin-boson system by periodic driving
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所，米兰分部）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
通过周期驱动控制旋子系统中的非马尔可夫性，利用傅里叶理论解释非马尔可夫性度量的峰值结构。
2026-02-04 quant-ph
Qubit Dynamics beyond Lindblad: Non-Markovianity versus Rotating Wave Approximation
针对传统Lindblad主方程的两大近似假设的违背问题，对比三种精度递增的约化密度矩阵模拟方法，结合Ramsey实验方案分析非马尔可夫性与旋转波近似对量子比特弛豫退相干的影响，为实验与数值方法设计提供参考。
2024-01-31 quant-ph
Non-Markovian dynamics for a two-atom-coupled system interacting with local reservoir at finite temperature
通过使用有效的非马尔可夫测度[H.P. Breuer，E.M. Laine，J. Piilo，Phys. Rev. Lett. 103，210401（2009）]，研究了一对二能级原子（TLAs）系统的非马尔可夫动力学，其中每一个TLAs都与一个局域库相互作用.我们表明，子系统动力学可以通过操纵TLAs，温度和原子的弛豫速率之间的耦合来控制。此外，还研究了子系统的非马尔可夫性与子系统与结构化熔池之间的纠缠度之间的关系，结果表明非马尔可夫性的出现对纠缠度有负面影响。
2017-02-15 quant-ph
Experimental Demonstration of non-Markovian Dynamics via a Temporal Bell-like Inequality
通过对可控核磁共振系统中钟形不等式的破坏，研究了量子开放系统动力学的非马尔可夫性。我们的实验研究解决的时间钟状不等式的违反和不可分割的有效的演化我们的系统，我们充分表征在广泛的实验可控制度之间的连接。最后，我们调查我们的方法和Leggett-Garg-like不等式的基础上的时间平移的两个时间关联函数之间的联系。这些结果开辟了有趣的观点，有效的，非层析表征的动力学演化结合不同性质的工具。
2013-08-27 quant-ph
Memory effects in quantum dynamics modelled by quantum renewal processes
简单、可控的模型在学习如何操纵和控制量子资源方面发挥着重要作用。我们在这里集中在量子非马尔可夫性和模型的开放量子系统的量子更新过程的演变。这类量子动力学为我们提供了一个唯象的方法来研究具有各种非马尔可夫行为的量子动力学，这里用两个约化态之间的迹距离来描述。通过采用开放量子系统演化的轨迹图，我们分析了量子更新过程的组成部分，即动力学的时间连续部分、跳跃类型和等待时间分布对非马尔可夫性的影响.我们不仅关注非马尔可夫度量的纯粹值，还关注迹距离演化的不同特征如何改变，包括复兴的时间和数量。
2021-06-14 math-ph math.MP quant-ph
Antibunching Enhancement via Non-Markovianity in a Hybrid Optical-Microwave Cross-Cavity
Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University（山西大学理论物理研究所及量子光学技术与器件国家重点实验室）
该研究在混合光-微波交叉腔中，利用Er³⁺:Y₂SiO₅晶体引入非马尔可夫性，通过结构化库工程抑制二阶关联函数至10⁻⁷量级，实现高纯度反聚束光产生，为量子光源开发提供新途径。
2026-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum speed limit of a photon under non-Markovian dynamics
噪声条件下的量子速度极限在实际量子计算过程和量子通信中引起了广泛的关注。虽然非马尔可夫噪声被证明能够加速阻尼Jaynes-Cummings模型的量子演化，在这项工作中，我们表明，非马尔可夫性甚至可以减慢实验可控光子系统的量子演化。作为一个重要的应用，通过适当调节相关的环境参数可以很好地控制光子的QSL时间，这已经接近于现有的光子学实验技术。
2013-09-05 quant-ph
Quantumness and memory of one qubit in a dissipative cavity under classical control
量子-经典混合系统是利用经典器件实现量子系统控制的一种很有前途的体系结构。在这里，我们提供了一个全面的研究与记忆效应的量子的各种表现形式的动力学，确定非马尔可夫，由经典场控制的量子位，并嵌入在一个泄漏腔。我们考虑Leggett-Garg不等式和量子见证作为量子性的实验友好指标，并研究了演化（噪声）量子态的几何相位。我们发现，在共振量子比特-经典场相互作用下，尽管非马尔可夫性消失，但与经典控制的更强耦合会导致量子性的增强。相应地，增加量子位场的失谐（非共振）减少了量子位的非经典行为，同时恢复了非马尔可夫特征。然后我们发现，量子比特的几何相位可以显着保持与腔谱宽度通过强耦合到经典场。与经典场的可控相互作用抑制了开放量子比特的有效时间依赖衰减率。这些结果提供了实用的见解，对一个经典的利用量子特性的量子信息的情况。
2020-01-16 quant-ph
Multiple-scale integro-differential perturbation method for generic non-Markovian environments
当系统与一个无限大的库相互作用时，非马尔可夫性可以显著地加快量子动力学，其中耦合谱需要微调。在许多动力学方案中，特别是连续时间量子行走，潜在的好处是显而易见的。然而，存在的困难，在生产封闭形式的解决方案与可控的精度对内存内核的复杂性。在这里，我们介绍了一种新的多尺度扰动方法，适用于一般研究动力系统中的记忆效应的积分微分方程。我们提出了一个开放系统模型，其中一个连续时间的量子行走是封闭在一个非马尔可夫水库，这自然对应于一个纠错算法方案。通过应用多尺度方法，我们展示了如何出现不同的时间尺度的系统动力学过渡到非马尔可夫制度。我们发现，最多两个长期模式和两个短期模式存在于规则的网络，其内在的对称性的限制。除了我们的微扰方法对一般形式的水库的有效近似外，还证实了非马尔可夫性辅助的量子行走的加速，揭示了水库工程在设计时间敏感量子算法方面的优势。
2022-02-04 quant-ph
Foundations and Measures of Quantum Non-Markovianity
开放量子系统动力学的基本特征，如能量耗散、相干性衰减、弛豫到平衡或非平衡定态以及复杂结构中激发的输运，在量子力学的许多应用中具有中心重要性。非马尔可夫量子过程的理论描述、分析和控制在这方面起着重要的作用。虽然在马尔可夫过程中，开放系统将信息不可挽回地丢失到其周围环境，但非马尔可夫过程的特征是信息从环境流回开放系统，这意味着记忆效应的存在，并代表了非马尔可夫量子行为的关键属性。在这里，我们回顾了最近的想法，开发一个通用的数学定义的非Markoviantiy在量子制度和措施的程度的记忆效应的动态开放系统的基础上系统和环境之间的信息交换。我们进一步研究了在总的初始状态下系统-环境相关性的存在所引起的动力学效应，并设计了合适的方法，通过对开放系统的局部测量来检测这种相关性。
2012-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum scarring enhances non-Markovianity of subsystem dynamics
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；TCG CREST
研究量子刻痕如何增强子系统动力学的非马尔可夫性，通过PXP模型及变形体验证，展示刻痕对非马尔可夫性的影响，揭示记忆效应的更深层次机制。
2026-04-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Non-Markovian dissipation as a resource for quantum reservoir computing
Università degli Studi di Milano（米兰大学）
本文提出利用分数阶导数显式建模非马尔可夫耗散的量子储层计算框架，通过调节信息回流提升短期记忆与预测精度，将系统-环境相互作用转化为计算资源。
2026-10-01 quant-ph
Relaxation of Multitime Statistics in Quantum Systems
本文扩展纯态量子统计力学，证明孤立量子过程的多时间统计会平衡化，且非马尔可夫性等多时间特征也随之弛豫。
2023-05-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relative Entropy Revivals Caused by Memory-Induced Loss of Divisibility in Classical Non-Markovian Dynamics
Hoshi University（星药科大学）
本文研究经典随机弛豫中相对熵超调的最小动力学机制，发现记忆效应通过产生瞬态负有效速率破坏随机可分性，导致熵超调，并用两态和三态模型展示了相结构。
2026-06-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterization of P-divisibility in two-level open quantum systems
该研究针对含时弛豫率时间局域主方程描述的二能级开放量子系统，给出P-可分性的充要条件，证明多种表征的等价性并关联BLP非马尔可夫性度量，还应用于玻色模式耦合量子比特系统，为相关物理理解提供新视角。
2025-02-21 quant-ph
Controllable Non-Hermitianity in Continuous-Variable Qubits
Fujian Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optics, Fuzhou University（福建量子信息与量子光学重点实验室，福州大学）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）；Center for Quantum Computing, RIKEN（理研量子计算中心）
本文揭示猫态量子比特中纯退相干诱导的非对称泄漏可用非厄米哈密顿量描述，并利用该平台实现宇称-时间相变调控和例外点诱导的纠缠相变，将退相干转化为可控非厄米物理研究工具。
2025-11-06 quant-ph
Complete positivity, positivity and long-time asymptotic behavior in a two-level open quantum system
本文研究两级开放量子系统中完全正性、正性与非马尔可夫性的条件，建立了弛豫率条件以确保动力学映射的完全正性和正性，并分析了系统趋于平衡态的长时间渐近行为。
2023-12-26 quant-ph
Momentum coupling in non-Markovian Quantum Brownian motion
我们考虑一个非马尔可夫量子布朗运动模型，它由一个谐振子双线性耦合到一个热浴，通过其位置和动量算子。我们推导出这样一个模型的主方程，我们解决了一个通用的高斯系统状态的运动方程。然后，我们调查的欧姆和超欧姆谱密度的第一和第二时刻的演变。特别是，我们表明，无论特定形式的谱密度，与动量的耦合增强了耗散系统所经历的，加速其放松的平衡，以及修改的渐近状态的动态。最后，我们明确的非Markovianity的演变特征，使用一个一般的标准，依赖于主方程系数的积极性。
2017-07-13 quant-ph
Enhancing quantum transport efficiency by tuning non-Markovian dephasing
考虑非马尔可夫退相条件下耦合耗散量子系统链中的能量输运问题。我们使用的非马尔可夫模型，这是实验上可实现的控制量子系统的背景下。我们发现，非马尔可夫退相可以显着提高量子输运，我们的特点是这种现象的内部耦合强度的链的一些链长。最后，我们表明，在非马尔可夫的情况下，与马尔可夫的情况相比，相移辅助量子输运的现象也得到了增强。我们的工作将工程环境（量子技术中的现实）和能量传输（通常在复杂分子系统中讨论）结合在一起。然后，我们希望它可以激发实验工作和进一步的理论研究资源，可以提高运输效率在一个可控的方式。这可以帮助设计具有较低耗散率的量子器件，这是任何实际应用中的一个重要问题。
2020-01-21 quant-ph
Enhanced energy relaxation process of quantum memory coupled with a superconducting qubit
对于量子信息处理，每个物理系统对于实现具有不同的优势，因此从多个系统受益的混合系统将能够提供有希望的方法。一种常见的混合方法是将一个超导量子比特作为可控量子比特，另一个具有长相干时间的量子系统作为存储量子比特。超导量子比特使我们能够对量子态具有良好的可控性，而存储量子比特能够长时间存储信息。通过调节超导量子比特和存储量子比特之间的能量分裂，人们相信可以实现它们之间的选择性耦合。然而，我们已经证明，这种方法有一个根本的缺点，涉及能量泄漏的内存量子位。失谐的超导量子比特通常会受到严重的退相干的影响，这会导致从记忆量子比特到超导量子比特的非相干能量弛豫。我们还发现，这种能量输运可以解释为超导量子比特中的涨落引起的反量子芝诺效应的出现。我们还讨论了一种可能的解决方案，以避免这种能量弛豫过程，这是可行的现有技术。
2012-01-11 quant-ph
Electromagnetically induced interference at superconducting qubits
我们研究超导量子比特的电磁感应干扰。量子比特与电磁场之间的相互作用可以为量子比特态提供额外的耦合通道，从而导致微波驱动量子比特中的量子干涉。特别地，分别由多模或单模相互作用引起的阱间弛豫或拉比振荡可以诱导有效的交叉。通过多模式热浴对环境进行建模，产生井间弛豫。与隧道耦合无关的弛豫诱导干涉提供了对量子比特与其环境之间相互作用的更深入理解。它也提供了一个有用的工具来表征松弛强度以及浴的特征频率。此外，我们还证明了在强驱动的二能级系统中，弛豫可以产生粒子数反转。另一方面，与Rabi振荡不同，Rabi振荡诱导的干涉涉及更复杂和调制的光子交换，从而提供了一种替代手段来操纵量子比特，具有更多可控参数，包括隧道耦合的强度和位置。它也为探索通量量子比特和相位量子比特等无交叉结构系统中的非线性量子现象和量子态操纵提供了实验平台。
2013-06-02 quant-ph
Longitudinal spin relaxation model applied to point defect qubit systems
半导体中可控的、部分隔离的少能级系统由于其广泛的纳米级传感和量子技术应用，最近获得了多学科的关注。定量模拟此类系统的动力学和相关应用是一项具有挑战性的理论任务，不仅需要忠实地描述少数几个层次的系统，而且还需要他们的本地环境。在这里，我们开发了一种方法，可以描述相关的松弛过程引起的稀释浴的核和电子自旋。该方法利用了一个扩展的林德布拉德方程的框架内集团近似的中心自旋系统。我们证明了所提出的方法可以准确地描述一个典型的固态点缺陷量子比特系统的T $_1$时间，特别是在金刚石中的NV中心，在不同的磁场和应变。
2020-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controllable high-fidelity quantum state transfer and entanglement generation in circuit QED
在基于绝热通道的典型电路QED系统中，提出了一种实现可控量子态传输和量子比特间纠缠产生的方案。通过设计作用在transmon量子比特上的含时驱动脉冲，可以实现任意两个量子比特之间的快速量子状态转移，也可以设计量子比特之间的量子纠缠.在此基础上，利用现有的实验参数数值分析了退相干对方案的影响。结果表明，我们的方案对腔衰减和量子比特弛豫都具有很强的鲁棒性，态转移和纠缠制备过程的稳定性可以很高。此外，我们的方案也被证明是不敏感的量子比特谐振腔耦合强度的不均匀性。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing Qubit Noise with a Channel-Resolved Post-Markovian Master Equation
University of Southern California（南加州大学）；Quantum Elements, Inc.（量子元素公司）
开发通道分辨后马尔可夫主方程模型，通过IBM量子处理器上的空闲演化层析成像识别非马尔可夫性特征，并推导出含局部耗散的 spectator-ZZ 模型，重建横向记忆核。
2026-06-26 physics.comp-ph quant-ph
Markovian evolution of quantum coherence under symmetric dynamics
守恒定律和实际限制都对开放量子系统的动力学施加了对称性约束。在时间平移对称的情况下，这自然会出现在许多物理相关的场景中，能量本征态之间的量子相干性成为量子信息处理的宝贵资源。在这项工作中，我们确定了最低量的退相干兼容这种对称性，对于一个给定的人口动态。这产生了量子位退相干和弛豫时间的关系$T_2 \leq 2 T_1$的高维系统的一般化。它还使我们能够见证和评估非马尔可夫性作为一致性保存和转移的资源的作用。此外，我们讨论了遍历性和马尔可夫动力学的能力，无限期地维持不同的能量状态的叠加之间的关系。最后，我们建立了一个正式的资源理论和主方程方法热力学之间的联系，前者是一个非马尔可夫概括后者。因此，我们的工作将量子相干性的抽象研究作为一种资源推向了实际物理应用的领域。
2017-09-12 quant-ph
Controllable electron spin dephasing due to phonon state distinguishability in a coupled quantum dot system
我们预测了一个自旋纯退相通道的电子弛豫状态之间的不平等塞曼分裂，例如在磁场中的量子点之间的自旋保持电子隧穿。退相是由电子$g$中的失配引起的-点中的因素导致在具有相反自旋的隧穿期间发射的声子的可分辨性。结合多带$\boldsymbol{k}{\cdot}\boldsymbol{p}$建模和动力学模拟通过主方程，我们表明，这种基本的影响，自旋测量的影响的声子浴可以广泛控制的大小和组成的点或按需，通过调整外部字段。通过比较数值模拟的退相程度与基于环境状态的可解释性的一般理论预测，我们表明，所提出的机制是占主导地位的声子相关的自旋退相通道，并可能限制自旋相干时间在隧道耦合结构在低温下。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time evolution of open quantum many-body systems
我们建立了一个通用的方法来分析开放量子多体系统的时间演化。我们的方法是基于变分积分的量子主方程描述的动力学和自然连接到变分原理的非平衡稳态。我们成功地应用我们的变分方法来研究耗散里德伯气体，发现良好的定量协议与小规模模拟的全量子主方程。我们观察到，相关的非马尔可夫行为发挥了显着的作用，在松弛动力学的稳定状态。我们进一步量化这种非马尔可夫性，并发现它是紧密相连的量子和经典相关性的信息理论措施。
2017-09-28 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Non-Markovian to Markovian decay in structured environments with correlated disorder
本文研究原子耦合到具有长程关联无序的耦合腔阵列时的自发辐射动力学，发现调节关联参数可实现从非马尔可夫到马尔可夫衰减的转变，并提出两种耗散模型，为设计可控无序量子库提供了新方向。
2024-11-21 quant-ph
Efficiency of quantum controlled non-Markovian thermalization
我们研究了在非马尔可夫耗散浴存在的情况下，优化量子系统向不动点的弛豫速率的最优控制策略。相反，天真的期望，表明记忆效应可能会被利用，以提高最优控制的有效性，非马尔可夫效应的影响，在一个非平凡的方式的最优策略：我们提出了一个必要条件，以满足，使最优控制的有效性得到加强，非马尔可夫受到适当的酉控制。为了说明，我们专门为单量子位振幅阻尼通道的动力学的情况下，我们的研究结果。这里提出的最优控制策略可用于实现量子技术中的最优冷却过程，并且在评估热微机器的效率时可能对量子热力学产生影响。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Expansion of time-convolutionless non-Markovian quantum master equations: A case study using the Fano-Anderson model
Institute of Physics, University of Freiburg（弗赖堡大学物理研究所）；EUCOR Centre for Quantum Science and Quantum Computing, University of Freiburg（弗赖堡大学EUCOR量子科学与量子计算中心）
本文通过Fano-Anderson模型探讨了时间无关投影算子技术的性能，分析了主方程展开在暂态和稳态行为中的表现，并讨论了TCL方法在开放量子系统中的优劣。
2026-04-23 quant-ph
The role of non-Markovian dissipation in quantum phase transitions: tricriticality, spin squeezing, and directional symmetry breaking
本文以Lipkin-Meshkov-Glick模型为研究对象，探究非马尔可夫耗散在量子相变中的作用，发现其可融合临界点实现三临界点设计，提出定向自发对称性破缺框架，且自旋压缩可被非马尔可夫效应控制，为量子计量提供可能并指出马尔可夫极限的不足。
2025-04-15 quant-ph
Excitation energy transfer efficiency: equivalence of transient and stationary setting and the absence of non-Markovian effects
我们分析了瞬态和稳态条件下光合复合体中激发能传递的效率。在瞬态设置的吸收过程被建模为一个单独的事件，导致随后的松弛动力学。在稳态条件下，吸收是一个连续的稳态过程，导致非平衡稳态。我们表明，就效率而言，这两种设置可以被认为是相同的，因为它们导致几乎相同的效率。我们还表明，非马尔可夫性对所产生的效率没有影响，即，相应的马尔可夫动力学导致相同的效率。而且，如果将动力学映射到适当的经典速率方程上，可以得到与量子情形相同的效率。
2013-04-11 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Experimental observation of controllable kinetic constraints in a cold atomic gas
放松到平衡的多体系统可以表现出复杂的动力学，即使它们的稳态是微不足道的。在低温或高密度下，它们的演化通常受影响粒子运动的空间位阻的支配[1，2，3]。局部重排受到高度约束，导致集体松弛（通常是缓慢松弛）。这种动力学很难从第一原理进行分析，但基本的物理成分可以通过具有所谓动力学约束的理想化晶格模型来捕获[4]。在这里，我们实验实现了一个多体系统表现出明显的动力学约束，并测量其动力学性质。在我们实验中使用的冷里德伯气体中，约束的性质可以通过激发激光与共振的失谐来定制[5，6，7，8]，这控制了系统是否经历相关或反相关动力学。我们的结果证实了最近的理论预测[5，6]，并强调了相互作用的里德伯气体和软物质系统的动力学之间的相似性。
2015-08-30 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Quantum mechanical approach to decoherence and relaxation generated by fluctuating environment
在精确可解模型的框架下，研究了静电量子比特与单电子晶体管中涨落电荷的相互作用。SET扮演着波动环境的角色，以可控的方式影响量子比特的参数。我们推导出了描述整个系统的动力学的速率方程，无论是弱的还是强的量子比特-SET耦合。求解这些方程，我们得到了量子比特的退相干和弛豫速率，以及量子比特参数的谱密度。我们发现，在弱耦合状态下，退相干和弛豫速率与在拉比或零频率处获得的谱密度直接相关，这取决于特定量子位的参数波动。这种关系也适用于量子比特对波动环境的弱反作用。在强反作用的情况下，这种简单的关系不再成立，即使量子位-SET耦合很小。在强耦合体系中，甚至在没有反作用的情况下，它也不成立。此外，我们发现，我们的模型预测在强耦合制度的量子比特的本地化，类似于自旋玻色子模型。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Flux Qubit Revisited to Enhance Coherence and Reproducibility
量子信息科学的可扩展应用将立足于可再现和可控的高相干量子比特（qubit）。在这里，我们重新审视超导磁通量子比特的设计和制造，实现了一个平面器件，具有宽的频率可调谐性，强的非谐性，高再现性，和弛豫时间超过$40\,μ$ s在其磁通不敏感点。跨22个量子位的量子位弛豫时间$T_1$与涉及谐振器损耗、欧姆电荷噪声和1/f通量噪声的单个模型一致地匹配，1/f通量噪声是先前主要在失相的上下文中考虑的噪声源。我们还证明了量子比特退相在通量不敏感点是由剩余的热光子在读出谐振腔。使用动态解耦协议减轻所产生的光子散粒噪声，从而产生$T_2\approx 85\,μ$ s，近似于$2T_1$极限。除了实现改进的通量量子位，我们的研究结果唯一地确定光子散粒噪声作为限制$T_2$在当代量子位的基础上横向量子位谐振器相互作用。
2016-11-04 quant-ph
Quantum Pontus-Mpemba Effect Enabled by the Liouvillian Skin Effect
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos（跨学科物理与复杂系统研究所）
利用李维利安皮肤效应，通过两步协议实现量子 Pontus-Mpemba 效应，加速开放量子系统的松弛过程。
2026-01-20 cond-mat.dis-nn quant-ph
A General Strategy for Realizing Mpemba Effects in Open Quantum Systems
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学量子科学高等研究院）；Department of Physics, Southern University of Science and Technology（南方科技大学物理系）；International Quantum Academy, Shenzhen（深圳国际量子研究院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology（南方科技大学广东省量子科学与工程技术重点实验室）
本研究提出通用策略，通过短暂键耗散猝灭实现开放量子系统的量子姆潘巴效应及反效应，可重塑弛豫路径，为量子控制等提供通用工具。
2026-08-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Optical and microwave control of germanium-vacancy center spins in diamond
作为用于集成量子光学和量子信息系统的元件，高度期望将稳定的自旋自由度与有效的光学界面相结合的固态系统。我们发现金刚石中存在一个明亮的色心，它具有优良的光学性质和可控的电子自旋态。具体来说，我们进行了详细的光谱的锗空位（GeV）色心展示光谱稳定性。利用外加磁场提升电子自旋简并度，我们将自旋自由度作为一个可控的量子比特来研究。自旋极化实现使用光泵浦，并证明了超过20 $μ$ s的自旋弛豫时间。光检测磁共振（ODMR）的存在下观察到的谐振微波场。在微波-光学双共振实验中，利用ODMR作为探针测量Autler-Townes效应。利用相干布居俘获制备了叠加自旋态，观察到约19 ns的纯退相时间。讨论了基于光控GeV中心实现相干量子寄存器的前景。
2016-12-12 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Memory effects in a quasi-periodic Fermi lattice
我们从开放量子系统理论的角度研究了一个被囚禁在准周期势场中的费米子系统，设计了一个将杂质原子（一个二能级系统）耦合到由非相互作用Aubry-André模型描述的被囚禁费米子云中的方案.费米系统是在电荷密度波状态下准备的，然后才开始弛豫。在这项工作中，我们专注于我们的注意力在这样一个非平衡环境中的杂质的时间演化，并研究是否诱导动力学可以被归类为马尔可夫或非马尔可夫。我们发现如何本地化阶段的Aubry-André模型显示强大和稳定的记忆效应的证据，可以被认为是一个可控的和强大的非马尔可夫环境。
2018-09-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Long-lived valley states in bilayer graphene quantum dots
本文测量了双层石墨烯量子点器件中谷态的特征弛豫时间，发现其超过500ms且比自旋态长一个数量级以上，证明了双层石墨烯是承载电控长寿命谷量子比特的实用平台。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermalization at Low Temperatures via Weakly-Damped Multi-Site Baths
研究一维开放量子系统与多站点热浴耦合的热化性质，通过调节弱耦合和慢弛豫极限在系统体态实现低温，并借此探索XZ模型在更低温度下的能量输运。
2023-08-01 cond-mat.str-el quant-ph
Simulating open-system molecular dynamics on analog quantum computers
本研究提出利用模拟量子模拟器的本征耗散和可控耗散来模拟开放系统分子动力学，通过混合qudit-boson编码在Lindblad形式下实现多种耗散过程，比经典和数字方法更节省量子资源。
2025-06-02 physics.chem-ph quant-ph
Experimental Observation of Dynamical Phase Transitions in a Dephased Photonic Quantum Walk
Beijing Computational Science Research Center（北京计算科学研究中心）；School of Physics, Southeast University（东南大学物理学院）；Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano（米兰理工大学物理系）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（综合物理与复杂系统研究所（巴利阿里群岛大学-西班牙国家研究委员会））
在开放量子系统中，通过三节点光子量子行走实验观测到一阶和二阶动力学相变，并研究了退相强度对相变的影响。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamical Phase Transitions in Open Quantum Walks
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；IFISC (UIB-CSIC), Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos（IFISC（巴利阿里大学-西班牙高等科研理事会），跨学科物理与复杂系统研究所）
研究开放量子系统中动力学相变的机制，揭示非平衡马尔可夫过程与量子-经典混合系统中的临界行为。
2025-08-16 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Generalised fractional Rabi problem
Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL（厄瓜多尔国立理工学院）；Laboratoire de Physique et Chimie Théoriques (CNRS UMR 7019), Université de Lorraine Nancy（洛林大学）；Centro de Física Teórica e Computacional, Universidade de Lisboa（里斯本大学理论物理与计算中心）；Research Center for Computer Science and Information Technologies, Macedonian Academy of Sciences and Arts（马其顿科学院计算机科学与信息技术研究中心）；Institute of Physics, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Ss. Cyril and Methodius University（西里尔和梅托迪乌斯大学自然科学与数学学院物理研究所）；Department of Physics, Korea University（高丽大学物理系）
本文研究分数阶量子动力学对量子系统非局部时间行为和记忆效应的影响，通过Caputo分数导数的Green函数方法，分析了非整数阶演化对自旋动力学和相干控制的影响，揭示了分数阶 regime 中可控的阻尼和去相位特性。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
