Two-Time Correlation Functions in Dissipative and Interacting Bose-Hubbard Chains
本文提出了一种系统地推导用于计算开放多体量子系统中算符两次关联函数的耦合方程族的方法。我们展示了这些方程系统如何在平均场和超越近似中被封闭。具体的例子的频谱权函数的结果进行了讨论。我们的方法允许一个访问的完整的时间演化，而不仅仅是固定的解决方案，非平衡开放的量子问题所描述的马尔可夫主方程。
2018-01-04 cond-mat.quant-gas
Beyond mean-field dynamics in open Bose-Hubbard chains
研究了相位噪声和粒子损耗对光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体动力学行为的影响。从多体主方程出发，讨论了广义平均场近似在耗散存在下的适用性，以及通过引入高阶关联函数来模拟平均场以外的量子效应的方法.结果表明，局部粒子耗散导致令人惊讶的动力学，因为它可以抑制衰变和恢复的相干性的玻色-爱因斯坦凝聚体。这些效应可以应用于工程相干结构，如稳定的离散呼吸子和暗孤子。
2012-03-16 cond-mat.quant-gas
Dynamics of spinor Bose-Einstein condensate subject to dissipation
通过求解Lindblad主方程，研究了自旋玻色-爱因斯坦凝聚体在耗散作用下的内部动力学行为。结果表明，对于无耗散凝聚体，其动力学总是沿着（$n_0$，$θ$）相空间中的特定轨道演化，并表现出类约瑟夫森振荡、类自陷振荡和“运行相”三种动力学性质.相反，耗散的凝聚体不会沿着特定的动力学轨道演化。如果分量-1和分量-（-1）以不同的速率耗散，则磁化强度$m$将不守恒，并且系统在不同的动力学区域之间过渡。动力学性质可以在（$n_0$，$θ$，$m$）的相空间中表现出来。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas
Ab-initio Quantum Monte Carlo study of ultracold atomic mixtures
本论文利用量子蒙特卡罗（QMC）方法和密度泛函理论（DFT）方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体混合物在$T = 0$上的性质，目的是理解玻色-玻色混合物中超越平均场论的物理现象。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamical formation of polarons in a Bose-Einstein condensate: A variational approach
本文研究了杂质与玻色-爱因斯坦凝聚体耦合的非平衡动力学，并与最近的实验结果作了系统的比较[M. G. Skou等人，（2021）]。用含时变分相干分析法跟踪了杂质的动力学过程。对于弱耦合之间的杂质和浴，解析表达式的时间依赖性的重叠（或对比度）的推导，匹配相当不错，与以前的研究结果内获得的主方程的方法。相反，对于强耦合，变分不等式提供了一个很好的定量描述的极化子动力学，特别是在信号的过渡，从几个到多体相关的制度，极化子预计将形成。
2021-03-26 cond-mat.quant-gas
Weakly interacting Bose gas with two-body losses
本文研究了具有两体损耗的弱相互作用玻色气体的多体动力学，通过光学Feshbach共振引入复散射长度，利用Lindblad主方程和Bogoliubov近似求解，揭示了耗散体系特有的动力学性质及对称性。
2024-03-22 cond-mat.quant-gas
Transition between vacuum and finite-density states in the infinite-dimensional Bose-Hubbard model with spatially inhomogeneous dissipation
通过求解Lindblad主方程，利用Gutzwiller变分法分析了在硬核玻色子极限下具有空间非均匀耗散的无限维Bose-哈伯德模型的动力学.我们考虑对应于非弹性光散射的玻色气体的情况下，在光晶格的耗散过程。我们假设耗散以空间交替的方式施加到晶格位置的一半。我们专注于系统经过长期演化后达到的稳定状态。我们发现，当平均粒子密度是不同的，稳定状态之间的状态，其中没有耗散的网站是真空和包含在这些网站的有限数量的粒子表现出一个过渡。我们将过渡与耗散的网站在无限温度下朝着一个本地状态的趋势。
2021-11-26 cond-mat.quant-gas
Transition of a mesoscopic bosonic gas into a Bose-Einstein condensate
利用玻色-爱因斯坦凝聚的数守恒主方程理论，模拟了N=200玻色原子的弱相互作用气体向玻色-爱因斯坦凝聚体转变过程中凝聚体数的分布.初始强烈的量子波动发生在冷凝物生长的指数周期减少在随后的饱和阶段，玻色气体最终放松到吉布斯-玻尔兹曼平衡之前。
2011-11-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Quantum supremacy of the many-body fluctuations in the occupations of the excited particle states in a Bose-Einstein-condensed gas
本研究推导了BEC气体粒子占据数联合分布的特征函数公式与Hafnian主定理，提出多量子比特BEC阱原子玻色采样模型，证明其多体涨落计算为#P难，可用于展示多体相互作用系统的量子优越性。
2022-02-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
From Lasers to Photon Bose--Einstein Condensates: A Unified Description via an Open-Dissipative Bose--Einstein Distribution
University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道大学）
本文研究了光子玻色-爱因斯坦凝聚体的开放性质对凝聚过程的影响，通过微正则方程推导了开放耗散的玻色-爱因斯坦分布，并探讨了其与原子凝聚体和激光的主要差异。
2025-11-05 cond-mat.quant-gas
Edge dynamics of an Integer Quantum Hall system
本硕士论文从理论和数值上研究了整数量子霍尔态中费米子非相互作用系统的线性和非线性边缘动力学。
2020-09-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Non-equilibrium dynamics in dissipative Bose-Hubbard chains
开放多体量子系统最近在量子信息科学和生物团簇和超冷原子气体的量子输运的背景下重新引起了人们的兴趣。基于主方程方法描述一维晶格中超冷玻色子的耗散动力学，给出了不同设置下的一系列结果。预测了介观稳定多体结构的产生，研究了中性原子在强相互作用和弱相互作用下的非平衡输运。
2015-11-09 cond-mat.quant-gas nlin.CD
Critical slowdown of non-equilibrium polaron dynamics
我们研究了单个杂质突然浸入玻色-爱因斯坦凝聚体后的量子动力学。随后形成的玻色极化子在这个一般的设置可以被看作是杂质退相干驱动的冷凝，我们描述内的主方程的方法。我们推导出严格的分析结果，这种退相干动力学，从而揭示了不同的阶段，其演变从一个普遍的拉伸指数初始松弛到最终的平衡方法。相关的极化子形成时间表现出强烈的依赖于杂质的速度，并发现经历一个临界减速周围的声速的冷凝物。量子杂质的这种丰富的非平衡行为与最近的冷原子实验直接相关，在冷原子实验中，玻色极化子是由杂质浴相互作用的突然淬灭产生的。
2019-02-27 cond-mat.quant-gas
Nested Open Quantum Systems Approach to Photonic Bose$-$Einstein Condensation
本研究采用嵌套开放量子系统方法推导主方程，基于宏观量子电动力学描述光子玻色-爱因斯坦凝聚态，可处理任意形状的光子凝聚体并得到染料分子的腔模吸放速率。
2022-03-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Purity oscillations in Bose-Einstein condensates with balanced gain and loss
本文通过研究具有平衡增益和损失的双模凝聚的多粒子描述，给出了PT对称玻色-爱因斯坦凝聚体的一个新的一般特征。这是使用Lindblad形式的主方程实现的，其平均场极限是PT对称的Gross-Pitaevskii方程。结果表明，冷凝物的纯度周期性地下降到较小的值，但随后几乎完全恢复。这对干涉实验中的平均对比度有直接的影响，而平均场近似不能覆盖干涉实验，因为平均场近似假设是完全纯的凝聚。
2016-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum entanglement in the spatial symmetry breaking phase transition of a driven-dissipative Bose-Hubbard dimer
本文从理论上研究了相干驱动下耗散玻色-哈伯德二聚体的量子关联性质。特别是，我们专注于政权的半经典理论预测的分岔与自发的空间对称性破缺。在一个很好的定义的大激发数的临界行为被认为是在高斯方法和分析。有限玻色子密度的情况下也检查通过数值积分的密度矩阵的Lindblad主方程。我们预测的临界行为伴随着大的量子关联的混合稳态的分岔点周围，特别是表现出对数纠缠负的峰值。
2016-12-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-equilibrium Functional Renormalization for Driven-Dissipative Bose-Einstein Condensation
我们提出了一个全面的分析在三维空间的驱动耗散玻色凝聚转变的临界行为。出发点是在多体量子主方程方面的系统的微观描述，其中相干和驱动耗散动力学发生在平等的基础上。一个等效的Keldysh实时功能积分的重新制定打开了一个实际的评估使用的工具，量子场论的问题。特别是，我们开发了一个功能的重整化群方法来定量地探讨这个固定的非平衡系统的普适类。关键的结果包括出现的渐近热化的分布函数，而明显的非平衡特性被证明在一个新的，独立的临界指数的响应特性。因此，驱动耗散的微观性质被认为是承担可观察到的后果，在最大的长度尺度。在封闭的平衡系统中存在的两个对称性的情况下-潜在的粒子数守恒和细致平衡，分别-被确定为这种新的非平衡临界行为的根源。我们的结果是相关的宽范围的开放量子系统的接口上的量子光学和多体物理，从激子极化激元凝聚冷原子气体。
2014-05-08 cond-mat.quant-gas
Generalized Lindblad Master Equation for Measurement-Induced Phase Transition
测量诱导相变（MIPT）发生时，系统是在幺正演化与本地测量后选择一起发展。我们提出了一个广义版本的Lindblad主方程作为一个连续的方程，来描述在MIPT的第二雷尼熵的动力学。这个广义的林德布拉德方程明确地考虑了MIPT中的后选择，这在方程中被实现为Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）状态投影。此外，这个广义的林德布拉德方程保持厄米，单位迹，和正定性的密度矩阵。我们进一步用硬核Bose-哈伯德模型作为具体例子，数值证实了我们的广义林德布拉德方程适用于描述MIPT。
2023-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Bose-Einstein condensation of light: General theory
本文提出了光在染料填充光学微腔中的玻色-爱因斯坦凝聚理论。该理论是基于分级最大熵原理，并允许一个调查的波动行为的光子气体在微腔中的所有数量的光子，染料分子，和激发在所有温度下，包括整个临界区域。推导了描述微腔中光子与染料分子相互作用的主方程，证明了层次最大熵原理与主方程方法的等价性。被认为是一个固定的平均总光子数和一个固定的总激发数的情况下，和一个更尖锐的，非抛物线的宏观玻色-爱因斯坦凝聚的光在后一种情况下的发病证明。该理论不使用巨正则近似，考虑了光子的偏振简并，精确地描述了光的微观、介观和宏观玻色-爱因斯坦凝聚。在一定条件下，它预言了光子凝聚和偏振光子凝聚的亚泊松统计，并且这些凝聚的二阶相干度之间存在普适关系.在宏观情况下，二阶相干度出现一个急剧的跳跃，偏振凝聚体和整体凝聚体中光子数的涨落的约化标准差出现一个急剧的跳跃和扭结，整体凝聚体的Mandel参数在临界区出现一个尖锐的峰值，即尖点。预测了光子玻色-爱因斯坦凝聚体在微腔中产生非经典光的可能性。
2013-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Fundamental limit of phase coherence in two-component Bose-Einstein condensates
我们从理论和实验上研究了原子芯片上$^{87}{\rm Rb}$原子的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的相位相干性。我们用Ramsey干涉法测量了$|F=1,m_{F}=-1\rangle$和$|F=2,m_{F}=+1\rangle$超精细基态之间相干性的时间衰减。我们观察到，由于原子损失的随机性，相干性受到随机碰撞相移的限制。该机制是定量确认的量子轨道方法的基础上的主方程，考虑到碰撞相互作用，原子数的波动，并在系统中的损失。这种退相干过程可以通过降低冷凝物的密度来减缓。我们的发现与量子计量学和玻色-爱因斯坦凝聚体的多粒子纠缠实验以及基于芯片的原子钟的发展有关。
2020-10-27 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Measurement back-action on the quantum spin-mixing dynamics of a spin-1 Bose-Einstein condensate
我们考虑一个小的F=1旋量凝聚体内的光腔驱动的光探测场，并进行零差探测的探测器的输出，与测量反作用的目的是调查的效果上的自旋动力学的凝聚体。利用随机主方程方法，我们证明了反作用效应不仅对测量强度敏感，而且对旋量凝聚体的量子涨落也敏感。同样的方法也被用来估计原子数低于反作用的效果变得如此突出，提取自旋动力学从这个基于腔的检测方案不再是实际的。
2011-04-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effect of one-, two-, and three-body atom loss processes on superpositions of phase states in Bose-Josephson junctions
在由超冷原子组成的双模玻色-约瑟夫森结中，当耦合振幅突然猝灭到零时，在时间演化过程中会产生宏观的相态叠加。使用量子轨道和主方程的精确对角化，我们研究了一，二，三体原子损失的叠加分别分析在每个子空间中的量子关联量与固定的原子数的影响。利用量子费舍尔信息估计了用于原子干涉测量的量子关联。我们确定的参数选择导致最大的Fisher信息，从而表明，对于所有类型的损失过程中，量子相关性可以部分地保护退相干时的损失是强烈不对称的两种模式。
2014-06-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analogue gravitational phenomena in Bose-Einstein condensates
逆引力是基于这样一个简单的观察：在弯曲时空中，在几个物理系统中传播的微扰可以用量子场论来描述。虽然像霍金辐射这样的现象在天体物理学黑洞中很难检测到，但这些效应可以在模拟系统中进行实验测试。在这篇论文中，我们以玻色-爱因斯坦凝聚体为重点，从三个主要的角度介绍了我们最近关于引力模拟模型的研究结果：作为弯曲时空中量子场论的实验室测试，作为解决广义相对论中各种问题的技术，以及作为量子引力的玩具模型。研究了具有单黑洞视界流中类霍金粒子产生的鲁棒性。此外，我们还发现具有两个视界（白视界和黑视界）的凝聚体会产生一种动力学不稳定性，这种不稳定性在广义相对论中被称为黑洞激光效应。利用从模拟重力借用的技术，我们还表明，曲速驱动器，这是广义相对论时空允许超光速旅行，是不稳定的。最后，从模拟引力的角度研究了宇宙学常数问题，提出了相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体作为具有新的有趣性质的新的模拟系统。
2012-08-23 cond-mat.quant-gas gr-qc
Exact analytical solution for density matrix of a non-equilibrium polariton Bose-Einstein condensate
在这封信中，我们给出了一个非平衡极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的分析量子描述的基础上的解决方案的主方程的全极化激元密度矩阵在快速热化的限制。我们发现的密度矩阵的非平衡BEC，考虑到所有极化激元状态之间的量子相关。我们发现BEC的形成伴随着基态和激发态之间的互相关在凝聚阈值处达到最高值。尽管极化激元系统的非平衡性质，我们显示的平均人口的极化激元状态表现出玻色-爱因斯坦分布与几乎为零的有效化学势以上的凝聚阈值类似的平衡BEC。我们证明，在阈值以上的极化激元凝聚的有效温度下降到低于油藏温度。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Temporal bistability in the dissipative Dicke-Bose-Hubbard system
本文研究二维Hubbard晶格中Bose-Einstein凝聚体与光腔耦合的驱动-耗散系统，揭示强排斥下Dicke跃迁不连续导致的SF与SS相扩展共存及耗散阻尼的切换动力学。
2024-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hierarchical maximum entropy principle for generalized superstatistical systems and Bose-Einstein condensation of light
针对具有三个动力学层次的广义超统计系统，提出了一个层次熵最大化原理。如果一个广义超统计系统包括一组超统计子系统，每个子系统由一组细胞组成，那么玻尔兹曼-吉布斯-香农熵应该首先为每个细胞最大化，其次为每个子系统，最后为整个系统。分层熵最大化自然反映了不同动力学水平之间充分的时间尺度分离，并允许人们找到相应的超统计量的强度参数和控制参数的分布。本文将分级最大熵原理应用于染料微腔中光子玻色-爱因斯坦凝聚体的涨落。这一原则提供了一个替代主方程的方法最近应用于这个问题。指出了基于不同于Boltzmann-Gibbs统计量的统计量构造广义超统计量的可能性。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Bose-Einstein condensates with balanced gain and loss beyond mean-field theory
在具有平衡增益和损失的玻色-爱因斯坦凝聚体领域中所做的大部分工作都是在平均场近似下使用PT对称的Gross-Pitaevskii方程进行的。在这项工作中，我们研究的多粒子动力学的双模凝聚平衡的增益和损失所描述的主方程在Lindblad形式的纯度周期性地下降到小的值，但随后几乎完全恢复。平均场近似无法涵盖这种效应，因为平均场近似假设的是完全纯的凝聚。我们提出了在非相互作用的限制动力学的解析解，并使用Bogoliubov反反应方法来讨论现场相互作用的影响。我们的主要结果是纯度恢复的强度几乎完全由增益和损耗的强度决定，并且与系统中粒子的数量和相互作用强度无关。然而，对于较大的粒子数，强复兴转向更长的时间，但通过增加相互作用强度，这些强复兴再次发生更早。
2016-10-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional Quantum Hall edge dynamics from a Quantum Optics perspective
本硕士论文的目标是通过使用典型的量子光学工具，如截断维格纳近似，对分数量子霍尔液体中的准粒子隧穿问题给出不同的观点。我们的新方法提供了一个映射到一个随机经典场问题的准粒子隧穿问题。这提供了一个直观的物理图像，使我们能够恢复非平凡的功能，物理学和预测新的现象。
2021-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dissipative Bose-Einstein condensation in contact with a thermal reservoir
我们研究了空间晶格上的开放量子自旋$1/2$或硬核玻色子系统的实时动力学，这些系统由马尔可夫量子主方程控制。我们推导出一般的条件下，该层次的关联函数关闭，使其时间演化可以计算半解析。扩展我们以前的工作[Phys. Rev. A 93，021602（2016）]，我们证明了一个纯耗散量子马尔可夫过程的普适性，该过程将自旋- $1/2$粒子系统驱动到完全对称的叠加态，对应于硬核玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体。特别是，我们表明，有限尺寸标度行为的耗散间隙是独立的选择的边界条件和基本的晶格结构。此外，我们考虑了均匀磁场的影响，以及耦合到热浴调查的敏感性的工程耗散过程的酉和非酉扰动。我们建立了作为温度和耗散耦合强度的函数的非平衡稳态相图。对于少量的粒子$N$，我们确定了一个参数区域，在该区域中，工程对称化耗散过程进行鲁棒性，而在热力学极限$N\rightarrow \infty$，耦合到热浴破坏任何长程序。
2016-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
