Chaos and quantum regimes in $n$-photon driven, dissipative bosonic chains
研究揭示了n光子驱动耗散玻色子链中混沌流体与非混沌共振非线性波两种 regime 的特性及其在量子态工程中的应用。
2025-08-18 quant-ph
Parametric oscillations in a dissipative bosonic Josephson junction
研究了在相互作用项中含时正弦微扰作用下非线性耗散玻色子约瑟夫森结（BJJ）的动力学行为。我们证明了参数共振的系统经历持续的周期振荡，即使在耗散的存在。当扰动的频率接近未扰动约瑟夫森振荡频率的两倍并且扰动的强度超过临界阈值时，就会发生这种情况。我们已经制定了参数振荡的阈值条件。为了探索振荡的性质，我们进行了多个时间尺度分析的稳定边界的V形阿诺德的舌头在参数空间。对非线性约瑟夫森效应的零相位模、运行相位模和$π$相位模进行了全数值模拟。我们的研究结果表明，在$π$ -相位模式，系统是能够作出的过渡，从规则的参数到混沌参数振荡，因为一个跨越稳定边界。此外，相位差在执行持续的参数振荡之前经历相位滑移。
2020-01-14 quant-ph
Lindblad master equations for quantum systems coupled to dissipative bosonic modes
我们提出了一个一般的方法来获得Lindblad主方程的子系统，其动力学耦合到耗散玻色子模式。推导依赖于一个Schriffl-Wolff变换，它允许消除玻色子的自由度后，自洽地确定其状态作为耦合量子系统的函数。我们将这种形式主义的耗散Dicke模型，并推导出Lindblad主方程的原子自旋，其中包括介导的玻色子模式的相干和耗散的相互作用。这个主方程准确地预测了迪克相变，并给出了正确的稳态。此外，我们比较动力学使用精确对角化和数值积分的主方程与半经典轨迹的预测。最后，我们通过研究NOON态的弛豫来测试我们的形式主义的性能，并表明动态捕获超越平均场近似的量子亚稳性。
2022-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Variational Expansion for the Free Energy of a Bosonic System
本文将非相对论多费米子系统的变分微扰方案推广到玻色系统。通过计算一个非谐振子模型的自由能，考察了这种变分展开格式的效率。利用修正的费曼规则，得到了四阶自由能的解析表达式。我们的数值计算结果在不同的顺序进行了比较，精确的和其他相关的结果。
2001-11-30 quant-ph
Dissipative variational quantum algorithms for Gibbs state preparation
本文提出将 RESET、随机门等耗散操作融入变分量子电路的 D-VQA，无需辅助量子比特即可在多种 Hamilton 量和温度下制备 Gibbs 态，并降低相干与非相干噪声误差。
2024-12-05 quant-ph
Dissipative quantum dynamics of bosonic atoms in a shallow 1D optical lattice
我们使用最近实验的参数[Fertig et al.，物理修订信函94，220402（2005）]。我们发现，由于动量的不确定性，一个小的，但不可忽略的，原子人口占据了相应的经典动力学的不稳定速度区域，导致观察到的耗散原子输运。由于晶格和限制增强的量子涨落，即使在静态蒸汽中也会产生这种人口，并且不会受到原子运动或有限温度的显著影响。
2005-07-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Variational Dissipative Framework for Quantum Algorithms
Center on Frontiers of Computing Studies, Peking University（北京大学前沿计算研究中心）；School of Computer Science, Peking University（北京大学计算机学院）；Faculty of Information Science and Engineering, Ocean University of China（中国海洋大学信息科学与工程学院）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；China Center of Advanced Science and Technology（中国科学院科技政策与管理科学研究所）
提出一种变分耗散框架，通过辅助量子比特辅助的工程耗散模块与变分量子电路结合，扩展可制备的混合态空间，并应用于基态搜索和状态恢复任务。
2026-05-25 quant-ph
Asymptotic Entanglement across Dynamical Regimes of a Dissipative Bosonic Dimer
Peking University（北京大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Shanxi University（山西大学）
研究耗散玻色子二聚体的渐近纠缠，利用非厄米动力学谱分析稳定与不稳定区域的纠缠特性，揭示动力学不稳定性下对数负性有界，明确局域损耗与公共热库对渐近纠缠的调控机制。
2026-09-01 quant-ph
Dissipative phase transition in a spatially-correlated bosonic bath
在封闭的多体量子系统中，对称性的存在导致了可积性。对于这样的可积系统，不发生完全热化。因此，系统仍然是非遍历的。另一方面，一组非相互作用的原子连接到一个规则的玻色子浴热化。在这里，我们表明，这样的原子在一个空间相关的热浴可以显示这两种行为取决于温度。在零温度下，浴具有大的相关长度，因此它充当公共环境。在这种情况下，存在一组弱对称性，这阻止了热化。当温度升高到零度以上时，系统经历一阶破缺耗散相变。
2021-04-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Enhanced Two-Parameter Phase-Space-Displacement Estimation Close to Dissipative Phase Transition
提出了一种基于驱动耗散量子系统的量子传感器，用于联合估计表征相空间位移的两个共轭变量。该量子探针由二能级原子和玻色子模组成的晶格系统，它们通过偶极耦合相互作用。相干动力学和玻色子激发损失耗散过程之间的相互作用导致一个稳定的状态，表现出非分析行为。我表明，接近耗散相变的共轭参数之一的灵敏度，无论是位移的相位的幅度可以显着增强。此外，我证明了这两个参数的测量不确定度之和可以克服标准量子极限。
2020-08-02 quant-ph
Realizing limit cycles in dissipative bosonic systems
本研究提出线性玻色子模式与耗散非线性模式耦合产生极限环的通用机制，并在吸引性光泵浦晶格的原子-腔系统中首次实验观测到极限环。
2024-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quasi-perfect state transfer in a bosonic dissipative network
本文提出了耗散谐振子网络中准理想态转移的一个方案。我们考虑理想的发送器和接收器振荡器连接的非理想的发送器振荡器耦合的最近邻共振链。从描述网络状态演化的动力学量的代数性质，我们推导出一个标准，固定所有振荡器之间的耦合强度，除了它们的固有频率，使理想的发射机振荡器的特殊情况下，完美的状态转移。我们的标准提供了一个易于操作的公式，使完美的状态转移的特殊情况下，网络的非理想性被忽视。通过调整发送器和接收器振荡器的共同频率与发送器的谐振，我们证明了发送器的状态隧道接收器振荡器通过虚拟激励非理想的发送器链。这个虚拟过程使得与发射器线路相关联的衰减率可以忽略，代价是延迟状态转移过程的时间间隔。除了我们的分析结果，数值计算来说明我们的协议。
2009-05-08 quant-ph
Decimation technique for open quantum systems: a case study with driven-dissipative bosonic chains
量子系统与外部自由度的不可避免的耦合导致耗散（非幺正）动力学，这与封闭系统的情况完全不同。这种开放量子系统动力学一般由Lindblad主方程描述，其动力学和稳态性质的获得具有挑战性，特别是在多粒子区域。在这里，我们介绍了一种方法来处理这些系统的基础上计算（耗散）晶格格林函数与实空间抽取技术。与其他方法相比，这种技术可以获得紧凑的解析表达式的动力学和稳态性能，如渐近衰减或相关长度。我们说明了这种方法的力量与几个例子的驱动耗散玻色子链的复杂性不断增加，包括波多野-纳尔逊模型。后者特别具有说明性，因为其表面和体耗散行为由于其非平凡拓扑结构而联系在一起，这表现在定向放大中。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Liouvillian exceptional points of any order in dissipative linear bosonic systems: Coherence functions and switching between ${\cal PT}$ and anti-${\cal PT}$ symmetries
在研究开放马尔可夫玻色子系统的例外点（EP）时，通常需要研究非厄米哈密顿量（NHH）的谱简并性，因为NHH只能在半经典区域内正确描述系统的动力学行为.最近提出的量子Liouvillian框架能够通过考虑量子跳跃的影响来完全确定量子体系及其EP（称为Liouvillian EP或LEPs）的动力学性质，这在NHH形式主义中被忽略。此外，NHH的对称性和本征频谱成为更大的Liouvillian本征空间的一部分。因此，NHH的EP形成LEP的子空间。在这里，我们表明，一旦一个耗散线性玻色子系统的NHH表现出一定的有限阶$n$ EP，它立即意味着相应的LEP可以成为任何高阶$m\geq n$，定义在无限希尔伯特空间。最重要的是，这些高阶LEPs可以识别的相干和光谱功能在稳态。相干函数可以提供一个方便的工具，探测极端的系统在高阶LEPs附近的外部扰动的敏感性。作为一个例子，我们研究了一个线性玻色子系统的双模腔与非相干模式耦合，以揭示其高阶LEPs，特别是，第二和第三阶通过第一和第二阶相干函数，分别。因此，这些LEPs可以另外揭示的平方和立方洛伦兹谱线的功率和强度波动谱。此外，我们证明，这些EP也可以与自发宇称时间（${\cal PT}$）和反${\cal PT}$对称性破缺的系统研究。
2020-09-14 quant-ph
Breaking strong symmetries in dissipative quantum systems: Bosonic atoms coupled to a cavity
在耗散量子系统中，强对称性可以导致守恒律和多个稳态的存在。在这项工作中，我们研究了一个强对称性的玻色子原子耦合到一个光学腔，实验相关的系统，推广的绝热消除技术，并使用数值精确的矩阵乘积态方法。我们表明，理想玻色子耦合到腔多个稳定状态存在，并在每个对称部门的耗散相变发生在不同的临界点。这意味着性质非常不同的阶段可以共存。我们发现，一个小的相互作用项的强对称性的轻微破缺的引入导致从多个稳态到一个独特的稳态的直接过渡。我们指出了耗散冻结现象，在强对称性的存在下，在个人实现水平上的守恒定律的破坏。对于强对称性的一个小破缺，我们看到，在一个更大的对称性破缺项消失之前，各个轨迹的行为仍然显示出这种耗散冻结的一些迹象。
2022-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dissipation-Sensitivity Trade-Off in Dissipative Bosonic Systems
RIKEN（理化学研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
该研究揭示了耗散玻色子系统中维持超热灵敏态所需耗散与灵敏度增益间的普适权衡，推导了熵产生率下界，并验证其超出高斯区域的有效性。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum control of bosonic modes with superconducting circuits
玻色子模在各种量子技术中有着广泛的应用，例如用于量子通信的光学光子、用于量子信息存储的自旋系综中的磁振子以及用于可逆微波到光学量子转换的机械模。利用玻色子模进行量子信息处理的研究引起了人们的兴趣，其中电路量子电动力学（电路QED）是主要的体系结构之一。量子信息可以被编码到具有长相干时间的玻色子超导腔模的子空间中。然而，标准高斯运算（例如，光束分裂和双模压缩）对于通用量子计算是不够的。主要的挑战是引入额外的非线性控制超出高斯运算，而不增加显着的玻色子损失或退相干。本文综述了具有超导电路的单玻色码普适控制的最新进展，包括幺正控制、量子反馈控制、驱动耗散控制和完整耗散控制。不同的玻色子模式纠缠的各种方法也进行了讨论。
2021-06-17 quant-ph
Lifshitz-like Metastability and Optimal Dephasing in Dissipative Bosonic Lattices
本研究发现在具有非均匀耗散的耦合玻色模网络中，退相干通过产生长寿命集体模式引发类似Lifshitz-tail的缓慢弛豫，揭示了最优退相干率可动态解耦并保护特定激发，为控制量子系统弛豫提供了新策略。
2025-08-13 physics.optics quant-ph
Saturable nonlinearities in a driven-dissipative bosonic quantum battery
Universidade Federal de Alagoas（阿拉戈阿斯联邦大学）
通过求解林德布拉德主方程，研究可饱和非线性对单模玻色子量子电池充电过程的影响，发现非线性能谱结构显著增强最大存储能量并改变损耗下的功提取。
2026-05-22 physics.optics quant-ph
Robust Variational Ground-State Solvers via Dissipative Quantum Feedback Models
本文提出了一种基于耗散量子反馈模型的变分基态求解器，通过H-infinity控制提升鲁棒性，适用于量子化学和光学实验平台。
2025-12-16 quant-ph
Interplay between coherent and dissipative dynamics of bosonic doublons in an optical lattice
我们观察了光晶格中玻色原子对的稠密、强相互作用气体的耗散动力学，在很宽的参数范围内控制了两体相互作用的强度。我们研究了三体损耗如何对晶格动力学做出贡献，解决了许多与多体系统中强耗散效应相关的悬而未决的问题，包括与连续量子芝诺效应的关系。我们观察到快速分解的束缚对弱相互作用，并为更强的相互作用，我们看到doublon衰变率是不对称的，当从吸引力和排斥力的相互作用，并强烈依赖于相互作用和现场损失率。通过比较我们的实验数据与理论分析的少体动力学，我们表明，这些功能源于一个非平凡的组合的耗散动力学的晶格模型描述的标准玻色-哈伯德哈密顿量之外，和修改的三原子动力学在一个单一的网站上，这是产生强大的三体损失。我们的研究结果打开了新的可能性，调查玻色子原子与强大的三体损失功能，并允许更好地了解所需的参数制度，实现强有效的三体相互作用。
2020-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational quantum simulation of many-body dissipative dynamics on a superconducting quantum processor
本文提出并实验验证了一种基于哈密顿量线性组合的变分量子算法，在超导处理器Wukong上可扩展模拟非幺正多体耗散动力学，电路深度与时间无关，展示了含噪声中等规模量子设备的应用潜力。
2025-10-23 quant-ph
A dissipative scheme to approach the boundary of two-qubit entangled mixed states
我们讨论了产生的状态接近的边界族的最大纠缠混合态的定义使用的并发和线性熵。两个量子比特耦合到耗散影响的玻色子模式能够产生一个二分态，对于所有实际目的，具有这种边界态之一的纠缠和纯度特性。我们深入研究了玻色子模的热特性和压缩特性在这一过程中的影响，并讨论了量子比特相位阻尼机制的容限。该方案的非要求性使得它可以在基于物质光的物理设置中实现，我们在一些细节中解决了这个问题。
2009-02-18 quant-ph
Instantaneous Sobolev Regularization for Dissipative Bosonic Dynamics
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Cambridge（剑桥大学）；Department of Mathematics, University of Tübingen（蒂宾根大学数学系）
本研究通过瞬时Sobolev正则化方法，改进了玻色猫码中耗散动力学的收敛速度估计，为评估玻色量子信息处理的稳定性提供了新工具。
2026-09-24 math-ph math.MP quant-ph
Characteristic Time and Maximum Mixedness: Single Mode Gaussian States in Dissipative Channels
我们导出了单玻色模高斯态在耗散信道中传输的混合度的上限。它仅是通道初始压缩和温度的函数。此外，冯·诺依曼熵达到最大值的时间与相干性完全丧失的时间一致，从而定义了量子-经典跃迁。
2008-04-28 quant-ph
Particle-conserving quantum circuit ansatz with applications in variational simulation of bosonic systems
针对玻色等非二元系统缺乏粒子数约束线路的问题，提出构造上守恒的 BEMPA，并通过 VQE 证明其在 Bose-Hubbard 模型中更快、更省资源。
2024-02-29 quant-ph
Boundary-dependent dynamical instability of bosonic Green's function: Dissipative Bogoliubov-de Gennes Hamiltonian and its application to non-Hermitian skin effect
凝聚体的玻色子激发能谱由非厄米哈密顿量的谱给出，该非厄米哈密顿量一般由玻色子Bogoliubov-de Gennes（BdG）哈密顿量构造，即使该系统本质上是厄米哈密顿量。换句话说，两种类型的非厄米性可以共存：一种来自玻色子BdG性质，另一种来自开放量子性质。在本文中，我们提出了边界相关的动力学不稳定性。本文首先在Nambu空间中用格林函数定义了玻色耗散BdG哈密顿量，并讨论了相应的非厄米哈密顿量的正确的粒子-空穴对称性。然后，我们构建了一个模型的边界相关的动力学不稳定性，使它满足正确的粒子-空穴对称性。在这个模型中，打破粒子数守恒的反常项表示BdG性质的非厄米性，而正常项由耗散的Hatano-Nelson模型给出。由于两种非厄米性之间的竞争，光谱的虚部可以是正的，而不需要正常部分的放大和导致朗道不稳定性的粒子-空穴带接触的帮助。这导致了边界相关的动力学不稳定性下的非厄米集肤效应，-强依赖性的光谱边界条件的非厄米哈密顿-，的Bogoliubov谱。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Theoretical methods to treat a single dissipative bosonic mode coupled globally to an interacting many body system
我们提出了两种方法，能够描述一个相互作用的多体系统的动力学晶格耦合全局耗散玻色子模式。物理实现例如是耦合到光学腔的光子模式的光晶格中的超冷原子气体或耦合到THz腔场的固体中的电子气体。第一种方法，适用于大的耗散强度和任何系统的大小，是一个变种的多体绝热消除方法调查系统的长时间动力学。第二种方法扩展了含时矩阵乘积技术，以捕捉相互作用粒子到玻色子模的全局耦合及其开放性质。它给出了小到中等系统尺寸的数值精确结果。作为我们的方法的基准，我们执行的Bose-Hubbard链耦合到腔模式的全量子演化。我们发现，当考虑全原子腔耦合时，会发生与平均场行为的重要偏差[1]。
2020-11-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
A time-dependent variational principle for dissipative dynamics
我们将含时变分原理推广到耗散动力学的情形。这提供了一个局部最佳的（在时间上）近似动力学的任何林德布拉德方程在一个给定的变分流形的混合状态。与纯状态设置相比，混合状态没有规范的信息几何，这导致了一系列可能的轨迹-每个信息度量一个。我们专注于操作动机的家庭的单调黎曼度量的情况下，并进一步表明，在特定的情况下，变分流形是由一组费米高斯态所有这些可能的轨迹重合。我们说明我们的结果的情况下，哈伯德模型自旋退相干。
2013-04-09 cond-mat.str-el quant-ph
Topologically protected long-range correlations in steady states of driven-dissipative bosonic chains
Quantum Advanced Research Center (QuARC), CSIC（量子先进研究中心，西班牙国家科学研究委员会）；Institute of Fundamental Physics (IFF), CSIC（基础物理研究所，西班牙国家科学研究委员会）
本文研究了驱动耗散量子系统中拓扑与关联程度之间的关系，通过奇异值分解框架将拓扑相与玻色子关联联系起来，揭示了非厄密拓扑在稳态关联中的内在特征，并提出了新的拓扑不变量和长程有序的实现方法。
2026-05-18 cond-mat.other quant-ph
Qubit decoherence in dissipative two-photon resonator: real-time instantons and Wigner function
研究单光子耗散谐振子中量子退相干现象，通过相空间势能和瞬子轨迹分析，揭示亚稳态与退相干率的理论框架。
2025-12-11 quant-ph
Effective description of cooling and thermal shifts in quantum systems coupled to bosonic modes
本文推广绝热消除玻色模式的有效 Lindblad 主方程，用于描述光机械振子和横场 Ising 模型的冷却，并计算热环境导致的线宽与频率修正。
2023-07-14 quant-ph
Dissipative dynamics in a quantum register
研究了玻色热浴与量子寄存器耗散耦合的模型。寄存器由$N$量子位（即自旋${1/2}$自由度）组成，浴由$N_b$玻色子模式描述。寄存器浴耦合选择的方式，激发的总数是保守的。希尔伯特空间分裂允许在每个扇区中单独研究动态。假设与浴的耦合对于所有量子位都是相同的，则激发扇区根据$su(2)$自旋代数的不可约表示具有进一步的分解。在寄存器的量子态中编码的信息对环境产生的噪声的稳定性取决于其$su(2)$对称性内容。在零温度下，我们发现，属于真空对称部门的状态有很长一段时间消失的保真度，而每个最低的自旋矢量是从浴解耦，因此是消相干自由。数值结果显示在单激发空间的情况下量子比特依赖浴系统耦合。
1997-08-25 quant-ph
Variational principle for steady states of dissipative quantum many-body systems
提出了一种新的通用框架来近似耗散量子多体系统的非平衡定态。它是基于变分最小化的一个合适的范数的量子主方程描述的动力学。我们展示了如何将这种方法应用于不同类别的变分量子态，并展示了它的成功应用到一个耗散扩展的伊辛模型，这是非常重要的，正在进行的超冷里德伯原子的实验。最后，我们确定了几个优势的变分方法比以前采用的类平均场的方法。
2015-02-19 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.comp-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
Variational analysis of driven-dissipative Rydberg gases
本文用最近引进的变分方法研究了强相互作用里德伯气体中相干动力学和耗散动力学相互作用引起的非平衡定态[H。Weimer，Phys. Rev. Lett. 114，040402（2015）]。我们给出了一个详细的讨论，这种新的方法的属性，我们提供了一个比较与Bogoliubov Born-Green-Kirkwood-Yvon层次结构相关的方法。我们发现，变分的方法提供了一些内在的优势，我们也表明，它是能够解释实验结果在一个前所未有的定量水平上的超冷里德伯气体。
2015-02-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Bootstrapping the stationary state of bosonic open quantum systems
本研究提出一种基于半定松弛层级的方法，可严格计算马尔可夫玻色开放量子系统定态可观测量的上下界，对定态简并鲁棒且随占据数提升精度，适用于玻色及耗散稳定猫量子比特的定态模拟。
2024-10-09 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用，我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后，还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
Dissipative Pairing Interactions: Quantum Instabilities, Topological Light, and Volume-Law Entanglement
我们分析了一类不寻常的玻色子动力学不稳定性所产生的耗散（或非厄米）配对相互作用。我们发现，令人惊讶的是，一个完全稳定的耗散配对相互作用可以结合简单的跳跃或分束器的相互作用（也是稳定的）产生不稳定性。此外，我们发现，在这种情况下，耗散的稳定状态保持完全纯净，直到不稳定的阈值（从标准的参数不稳定性明确区分）。这些配对诱导的不稳定性也表现出非常明显的波函数本地化的敏感性。这提供了一种简单而强大的方法，用于选择性地填充和纠缠具有拓扑能带结构的光子（或更一般的玻色子）晶格的边缘模式。潜在的耗散配对相互作用在实验上是资源友好的，需要向现有晶格添加单个额外的局部相互作用，并且与许多现有平台兼容，包括超导电路。
2023-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Competition between two-photon driving, dissipation and interactions in bosonic lattice models: an exact solution
本文给出了一类量子驱动耗散玻色子模型在任意维下的定态精确解，其中一组模受任意双光子驱动、单光子损失和全局Hubbard（或Kerr）类相互作用的影响.我们的解揭示了大量惊人的现象，包括耗散相变的出现，非平凡模式竞争物理和对称性破缺，以及多体$SU(1,1)$对相干态的稳定。我们的精确解使空间相关性的描述，是完全有效的制度，传统的平均场和半经典的方法打破。
2023-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Canonical Quantization Approach of a Class of a Dissipative System: Applications to Quantum Tunnelling with Dissipative Coupling
我们提出了一种形式主义，耗散系统是由变分原理。形式主义适用于动力系统，其轨迹是单调的。随后，我们推导了它的拉格朗日量和哈密顿量。从哈密顿量出发，我们用正则化方法研究了粘性介质中的经典粒子。研究了粘性介质中的自由量子粒子和耗散量子隧穿。结果发现，耗散影响隧穿概率的一个因素，非常类似的结果Caldeira和Leggett。
2017-05-11 quant-ph
Variational Matrix Product Operators for the Steady State of Dissipative Quantum Systems
本文提出了一种新的变分方法，基于矩阵乘积算子（MPO）的变分方法，用于求解由Lindblad形式的主方程所控制的耗散量子链的稳态。而不是需要一个准确的表示系统的演变，直到达到稳定状态，该算法直接的目标最终状态，从而允许更快的收敛时，稳定状态是一个MPO小键尺寸。我们的几个耗散自旋模型在很宽的参数范围内的数值模拟说明了该方法的性能，并表明，实际上的定态往往是很好地描述了一个MPO的非常温和的尺寸。
2015-06-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative engineering of Gaussian entangled states in harmonic lattices with a single-site squeezed reservoir
我们研究了玻色晶格模型中多体纠缠高斯态的耗散制备，这可能与量子技术的应用有关。我们假设最小的资源，由粒子守恒的二次哈密顿描述的系统，与一个单一的本地化压缩水库。我们表明，以这种方式，它是可能的准备，在稳定状态下，广泛的类的纯态，可以通过应用一个通用的被动高斯变换上的一组同样压缩模式。这包括非平凡的多体纠缠态，例如适合于基于测量的量子计算的簇态。
2021-03-03 quant-ph
Variational non-gaussian approach to interacting spin-boson models
University of Warsaw（华沙大学）；Emory University（埃默里大学）
该研究针对相互作用自旋玻色子模型模拟受限问题，采用混合变分框架，在非高斯变分流形中捕获相关量，经自洽能量最小化循环及DMRG求解，在不处理光子场时获精确基态解，降低键维度。
2026-07-21 quant-ph
Chaotic and quantum dynamics in driven-dissipative bosonic chains
本文研究边界相干驱动与耗散Bose-Hubbard链非平衡稳态的空间热化，利用TWA中的半经典OTOC揭示中等驱动下的两阶段预热流体动力学区及强驱动下有限动量凝聚态。
2025-06-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ground state and dynamics of the biased dissipative two-state system: Beyond variational polaron theory
我们提出了一个欧姆自旋玻色子模型的基态分析，改进了Silbey和Harris在标度极限下对有偏系统的变分处理。特别是，它正确地捕捉到平滑的交叉行为预期的基态磁化之间移动的离域和本地化制度的模型，变分处理是无法正确地再现的功能，同时它也提供了一个较低的基态能量估计在交叉区域。我们进一步证明了我们的直观的基态的有效性，它会导致预测与来自非微扰贝特-安普勒技术的预测非常一致。最后，重铸广义极化子变换的形式，我们能够探索耗散的两态动力学弱系统环境耦合在一个有效的时间局部主方程形式主义。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum parameter estimation in a dissipative environment
我们研究了耗散玻色子环境中基于量子比特探针的量子参数估计的性能，超越了传统的弱耦合和行波近似的范式。利用精确数值的分层运动方程方法，分析了环境引起的非马尔可夫记忆效应以及探针与环境相互作用的形式对估计精度的影响。结果表明：（1）非马尔可夫性可以有效地提高估计性能;（2）通过引入探针与环境的垂直相互作用，可以提高估计精度。我们的研究结果表明，在噪声环境中的参数估计方案可以通过工程的退相干机制进行优化。
2021-10-15 quant-ph
Quantum-enhanced learning with a controllable bosonic variational sensor network
针对原始SLAEN仅能处理线性可分数据的局限，提出基于cavity-QED的广义SLAEN框架处理非线性分类，发现探针能量超阈值时误差降至零，并给出噪声下的分析见解。
2024-04-28 quant-ph
Macroscopic Particle Transport in Dissipative Long-Range Bosonic Systems
University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算中心）；RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)（理化学研究所前沿研究集群）；Japan Science and Technology (JST)（日本科学技术振兴机构）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
本文研究了具有长程跃迁和长程相互作用的耗散玻色子系统中宏观粒子输运的最大速度，通过发展开放量子系统的广义最优输运理论，建立了最小输运时间与源-目标距离之间的关系，并探讨了玻色子的最大输运距离。研究发现，输运过程在单体损失或多体损失情况下存在根本区别，并展示了在有增益和损失的系统中最小输运时间和最大输运距离。此外，发现即使极小的增益率也能在稀疏晶格气体中实现长距离输运，且去相干自由子空间的出现促进了长距离和完美输运过程。还推导了在粒子损失情况下固定时间内输运给定数量粒子的概率上限。
2026-05-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Solutions for dissipative quadratic open systems: part I - bosons
这是一个工作，在两个部分中，我们将展示如何解决一个大类的Lindblad主方程的非相互作用粒子的$L$网站。在第一部分，我们集中在玻色子粒子。我们展示了如何减少问题的对角化的$L \times L$非厄米矩阵。特别是，对于均匀链的边界耗散驱动，矩阵是三对角加边的Toeplitz矩阵，其可以解析地求解正常主模式及其松弛率（rapidities）。在无法找到解析解的情况下，我们的方法仍然可以提供数值计算的加速。我们用这种数值方法研究了具有合成规范场的边界驱动玻色梯中非平衡相变时的弛豫能隙。最后，我们展示了如何构建非平衡稳态。
2017-05-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian dissipative dynamics of two coupled qubits in independent reservoirs: a comparison between exact solutions and master equation approaches
研究了两个相互作用的量子比特耦合到两个独立玻色子浴中的约化动力学。单激励动力学推导和比较的基础上适当的非马尔可夫主方程的分辨率。利用Nakajima-Zwanzig和无时间卷积投影算子技术描述了双量子比特系统的非马尔可夫动力学特征。这种近似方法的有效性和它们的有效性范围对应于不同的选择描述系统的参数带来光。
2009-07-27 quant-ph
Dissipative correlated dynamics of a moving impurity immersed in a Bose-Einstein Condensate
本文研究了一维简谐约束玻色-爱因斯坦凝聚体中杂质的非平衡关联量子猝灭动力学。对于弱排斥的物种间相互作用的杂质内的玻色子气体振荡。在强排斥和取决于其预淬火位置的杂质向玻色子介质的边缘移动，随后平衡。这种平衡的存在与杂质的初速度、位置和质量无关，它与多体系统中纠缠的产生有内在的联系。专注于吸引力的相互作用，杂质在玻色子浴中进行阻尼振荡运动，这种行为在更强的吸引力下变得更加明显。为了阐明我们对动力学的理解，构建了有效势图。的有效质量的紧急准粒子的测量和发现一般大于裸的，特别是对于强吸引力。在所有情况下，能量从杂质转移到玻色子介质。最后，通过对模拟的原位单次拍摄图像的样本进行平均，我们揭示了如何探测单粒子密度分布和两体种间相关性。
2019-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Noise-aware variational eigensolvers: a dissipative route for lattice gauge theories
提出一种结合耗散与幺正操作的变分拟设，用于$\mathbb{Z}_2$格点规范理论基态制备，在电路深度不随系统尺寸扩展的情况下实现高精度能量预测，并在电路级噪声下评估了其在近期量子设备上的可行性。
2024-08-27 hep-lat hep-th quant-ph
Avoided crossings, degeneracies and Berry phases in the spectrum of quantum noise of driven-dissipative bosonic systems
Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 - PhLAM - Physique des Lasers Atomes et Molécules（里尔大学，法国国家科学研究中心，联合研究实验室8523 - 激光原子与分子物理学）；Dipartimento di Matematica, Università degli Studi di Bari Aldo Moro（巴里阿尔多·莫罗大学数学系）
研究揭示了驱动耗散玻色系统量子噪声谱中避险交叉与真实交叉的形成机制，并提出通过设计这些谱特征来优化光子系统性能。
2026-02-10 cs.NA math.NA quant-ph
