Thermofield-based chain mapping approach for open quantum systems
本文考虑用热场方法分析有限温度下耦合到环境中的开放量子系统的演化。在这种方法中，有限温度环境被精确地映射到两个零温度的虚拟环境。然后，这两个环境被统一地转换成两个不同的振荡器链，从而得到一个一维结构，可以使用张量网络技术进行数值研究。
2015-04-27 quant-ph
Excitation injector in an atomic chain: long-ranged transport and efficiency amplification
本文研究了弱耦合到黑体辐射浴中的线性二能级量子发射体（原子）链中的能量输运。我们表明，仅仅通过取代一个或多个原子从他们的规则链的位置，能量传输的效率可以大大放大至少一个数量级。此外，在提供大于$100\%$的效率的配置中，链的最后两个原子之间的距离可以比规则链中的最后两个原子之间的距离大20倍，从而实现远得多的距离的能量传输。通过执行一个固定的和随时间变化的分析，我们归因于这种效果的三个原子的基本块，从黑体浴的提取位点的激发注入器的作用。通过考虑链与多达7个原子，我们还表明，放大是强大的，可以进一步增强到$1400\%$。
2016-09-27 quant-ph
One-clean-qubit spectroscopy of simulated Kitaev chains
University of Basel（巴塞尔大学）；King Fahd University of Petroleum and Minerals（法赫德国王石油与矿产大学）
本文提出一种数字-模拟量子模拟协议，利用单洁净量子比特测量Kitaev链的单粒子谱，通过DQC1模型和经典后处理，仅需单自旋测量即可映射拓扑相变。
2026-09-11 quant-ph
Nearest-neighbor approximation in one-excitation state evolution along spin-1/2 chain governed by XX-Hamiltonian
当自旋-自旋相互作用的强度为$\sim 1/r^3$时，最近邻相互作用（NNI）近似被广泛用于具有偶极-偶极相互作用（DDI）的短时自旋动力学，其中$r$是这些自旋之间的距离。然而，NNI不能近似这类系统的长时间演化。我们考虑了自旋-自旋相互作用强度为$\sim 1/r^α$，$α\ge 3$的系统，并找到了NNI对由$XX$ -Hamilton控制的均匀自旋链中任意单激发初量子态演化的适用性的下界$α_c$.我们得到了$α_c$对链长的对数依赖性。
2023-01-23 quant-ph
Cooperative decay of an ensemble of atoms in a one-dimensional chain with a single excitation
本研究提出单激发下一维二能级原子链合作衰变率的新表达式，无需求解格林函数本征值即可体现超辐射与亚辐射的干涉特性，推导了其近似表达式并推广至矢量光模型，揭示了不同链长下的亚辐射衰变规律。
2024-06-25 quant-ph
Coherent control in atomic chains: to trap and release a traveling excitation
介绍了一种在由亚波长晶格常数的多能级原子有序阵列组成的原子链中进行动态色散工程的方案。这条链支持暗态，这些暗态被保护免受光子发射形式的耗散，并且可以被理解为沿着阵列传播的自旋波。通过使用具有空间变化的椭圆偏振的外部控制场，我们以可控的方式关联阵列的内部和外部自由度。对原子态的相干控制转化为对自旋波群速度的控制。通过动态改变控制场的幅值，可以在不耗散的情况下存储和释放行波激励。该协议是更传统的电磁感应透明的替代方案，并阐明了相干控制和相关衰变之间相互作用所产生的丰富物理学。
2021-04-16 quant-ph
Tailoring Spin Chain Dynamics for Fractional Revivals
通过开发工具来重新设计完美的状态转移自旋链，使得在多个站点上输出可分离的输入激发，来研究用于量子协议和技术中所需的量子态的产生。我们特别集中在激发叠加在自旋链上的量子位的一个小子集上的情况下，称为分数恢复，证明自旋链能够以高速产生比以前已知的更大范围的分数恢复。我们还提供了一个数值技术产生链，产生任意的单激发态，如W状态。
2017-08-09 quant-ph
Excitation of subradiant states in atom chains by surface plasmon waves
Università degli Studi di Milano（米兰大学）
本文提出利用表面等离激元波耦合原子链，通过控制链与金属膜距离，实现亚辐射态的可控激发，用于光子存储与量子存储。
2026-10-07 quant-ph
The characteristic polynomial of the next-nearest-neighbour qubit chain for single excitations
研究了具有最近邻和次最近邻相互作用的偶极-偶极耦合二能级原子链的单光子激发本征值和本征矢量的特征多项式。我们发现的确切形式的多项式的Chebyshev多项式的第二类，是有效的任意数量的原子和耦合强度。然后，我们提出了一种技术，用于表示多项式的根作为一个幂级数的耦合常数。的解决方案的一般性质也进行了探讨，以阐明的一般性质，确切的，解析形式的能量本征值应该有。还概述了一种方法用于推导本征向量的哈密顿量。
2008-10-10 quant-ph
Low-excitation transport and separation of high-mass-ratio mixed-species ion chains
本文针对高质量比铍—钙两离子链，通过控制模式交叉与径向电场实现低激发输运和分离，为QCCD架构及量子逻辑光谱学提供关键操作。
2024-10-24 quant-ph
Efficient simulation of non-trivial dissipative spin chains via stochastic unraveling
本文提出一种基于随机解缠的高效模拟方法，用于处理无法映射为二次费米子主方程的一维耗散自旋链，并成功应用于反铁磁序熔化、多体亚辐射及耗散横场Ising模型稳态研究。
2025-09-22 quant-ph
On the Dynamics of XY Spin Chains with Impurities
我们为研究具有非均匀两体相互作用的量子自旋链模型的动力学提供了一个理论框架。我们在我们的形式主义模型，可以映射到一个费米子系统的二次哈密顿框架。局部和整体存在的动力学结果进行了讨论。
2015-02-06 math-ph math.MP quant-ph
Directed excitation transfer in vibrating chains by external fields
我们研究振动链上激发的相干动力学。通过施加外部场并使场强与链的振荡频率匹配，可以获得初始高斯波包的（平均）传输。我们区分链的所有节点的均匀振荡和链处于其最低本征模。这两种情况都可能导致定向运输。
2010-10-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement spreading after local and extended excitations in a free-fermion chain
研究了自由费米子链基态的局域和扩展激发所产生的纠缠随时间的演化。单个粒子或空穴激发在大的时间和子系统长度下产生单个比特的过量熵。在双孔的情况下，激发之间的一些相干性被保留，并且过量熵仅在大孔分离时才变得可加性。相反，相干性总是丢失的粒子-空穴激发。本文还研究了完全填充链上的多空穴激发。我们发现，对于一个扩展的连续孔的超额熵尺度与大小的几何，而增加是线性的孔之间的有限的分离。
2021-10-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optical Properties of Collective Excitations for Finite Chains of Trapped Atoms
共振偶极-偶极相互作用改变了光晶格中有限一维超冷原子链的电子激发能量和衰减速率。我们发现，集体激发态的原子链可以分为暗模式和亮模式，其中具有增强的集体有效偶极子的超辐射模式占主导地位的光学散射。研究不同长度和位置的两个链段的一般情况下，表现出相互作用的封锁和空间结构的光发射。最终，一个扩展的系统的几个干扰段模型的长链随机分布的空位缺陷。相应的发射模式提供了一个敏感的工具来研究系统的结构和动力学性质。
2011-06-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Immobile and mobile excitations of three-spin interactions on the diamond chain
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)（弗里德里希·亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学）
研究了菱形链上三自旋模型的固定和移动激发，揭示了其在有序与Z2对称破缺相之间的二级相变及非平凡完全固定激发谱。
2025-11-15 cond-mat.str-el quant-ph
Front dynamics in the XY chain after local excitations
研究了XY链铁磁基态上产生的局域激发初态的磁化强度和纠缠度随时间的演化。对于对应于单个或两个分离良好的畴壁的激发，磁化曲线具有简单的流体动力学极限，其在准粒子方面具有标准解释。相反，对于自旋翻转，我们得到一个干涉项，它与费米基中激发的非定域性有关。令人惊讶的是，对于单畴壁的熵和磁化曲线的流体动力学极限被发现是直接相关的。此外，熵分布是添加剂的双畴壁，而在自旋翻转激发的情况下，有一个非平凡的行为。
2020-02-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gapless spin excitations in nanographene-based antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chains
该研究通过共价连接olympicene构建自旋1/2海森堡链，利用非弹性电子隧穿谱观测到激发能的幂律衰减与长链中的V形连续谱，证实了一维无带隙自旋液体类似物的实现。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Selective transport of atomic excitations in a driven chiral-coupled atomic chain
从理论上研究了具有非互易衰减通道的手性耦合原子链中原子激发态的流动。这种一维系统允许无限范围的偶极-偶极相互作用，并使散射光的定向引导模式成为可能。在弱驱动条件下，我们能够模拟原子激发链的左右部分之间的输运性质。在稳态下，输运高度依赖于有序阵列的等距位置、激发场失谐以及手性耦合系统的方向性。我们讨论的参数制度是弹性或敏感的位置波动，并提供见解，以精确和真正的状态准备。此外，我们还研究了位置涨落对激发输运的影响。我们的结果可以揭示确定性态制备和铺平道路的驱动和耗散的手征耦合系统中的多体态操纵。
2018-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Propagation of local excitations through strongly correlated quantum chains
局部作用于一维自旋链的外部横向磁信号的传播产生贯穿系统的扰动。这种量子效应可以被解释为经典的行波，其包含取决于链的大小的大量频率的叠加。它的局部振幅固定了链中任何位置处自旋的z分量的大小。确定了群速度的平均值和最大值，并与由Lieb-Robinson上界不等式确定的传输速度进行了比较。
2011-09-15 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Algorithm for Open-System Battery Cathodes by Modeling Multiple Strongly Coupled Holstein Polarons with Chain-Mapped Caldeira-Leggett Dynamics
University of Georgia（佐治亚大学）
提出一种容错量子算法，通过链映射Caldeira-Leggett嵌入模拟电池正极的开放系统动力学，计算开路电压和微分容量，在LiFePO4和LiMn2O4中与实验吻合，资源估计为368逻辑量子比特和约3×10^5 T门每步。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Quantum Ising chain with boundary dephasing
研究了具有边界退相的量子伊辛链。通过将Hilbert空间加倍，将模型映射到边缘具有虚化学势的Su-Schrieffer-Heeger模型。我们分析和数值表明，刘维间隙，即，模型的逆弛豫时间与系统大小$ N $成比例，为$ N^{-3} $。
2020-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Coherent Excitation Transfer in a Spin Chain of Three Rydberg Atoms
我们研究了利用高激发可寻址里德伯原子实现的自旋链中的相干激发跳跃。的动力学是充分描述的XY自旋哈密顿与长程共振偶极-偶极耦合，规模为晶格间距的倒数三次方，$C_3/R^3$。实验数据表明，下一个邻居相互作用的重要性，这是表现为复苏的激发动力学。结果表明，里德伯原子阵列非常适合于自旋动力学的大尺度、高保真度量子模拟。
2015-03-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excitation- and state-transfer through spin chains in the presence of spatially correlated noise
我们研究了环境噪声对自旋网络和自旋链的影响。除了一个独立的浴在系统中的每个自旋的共同模型，我们还考虑了噪声与有限的空间相关长度。我们提出了新的动力学和消相干自由子空间的出现，增加相关长度的失相和消散的环境。这导致一个自旋被未耦合的周围自旋弛豫阻塞。然后，我们考虑通过一个自旋链的消相干的存在下，完美的状态转移，并讨论了空间噪声相关长度的转移质量的依赖关系。我们定性地确定不同的功能，在自旋转移问题的退相和耗散环境。
2013-08-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Critical Dynamics of a Heisenberg-Ising Chain in a Longitudinal Field: Many-Body Strings versus Fractional Excitations
利用高分辨率太赫兹光谱研究了反铁磁Heisenberg-Ising自旋链化合物BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子自旋动力学随温度和纵向磁场的变化.在低于$T_N\simeq 5.5$ K的反铁磁相中观察到了受限的自旋激发。在一个以上的$B_c=3.8$ T的场诱导的无带隙阶段，我们确定多体弦激发以及低能量分数psinon/antipsinon激发通过比较Bethe-Anglesia计算。在$B_c$附近，高能量弦激发被发现是动态占主导地位的分数激发。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nlin.SI
Excitation spectrum for an inhomogeneously dipole-field-coupled superconducting qubit chain
当超导量子位链耦合到腔中的共面谐振器时，由于腔场的波形，其N个量子位（以距离l等间隔）中的每一个经历不同的偶极场耦合强度。我们发现，这种不均匀的耦合导致一对l-依赖的梯子运营商的角动量的自旋链。改变量子位间距l会改变角动量能级之间的跃迁幅度。我们推导出一般N-量子比特哈密顿量的精确对角化，并通过N = 4的情况下，演示了如何l-依赖运营商导致一个更密集的单激发谱和本征态的概率重新分布。此外，它将表明，l的变化在其两个极限值之间的Frenkel和Wannier型激子之间的超导自旋链的交叉相吻合。
2011-12-03 math-ph math.MP quant-ph
Entanglement of magnon excitations in spin chains
在标度极限下，精确计算了自旋为1/2的可积XXX和XXZ链中磁振子激发态的纠缠含量。特别是，我们表明，只要激发磁振子的数量相对于系统的大小是小的，可以分解的纠缠内容，在标度限制，特别是激发态的自由费米子或玻色子理论的纠缠的总和。此外，我们还推测，在标度极限下，一般平移不变的自由费米子和玻色子哈密顿量的纠缠内容也可以按照以数算符为哈密顿量的费米子和玻色子链的纠缠内容进行分类.我们的结果有效地分类的纠缠内容的范围广泛的可积自旋链的标度极限。
2022-02-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
