A Lossy Bosonic Quantum Channel with Non-Markovian Memory
我们提供了一个简单而现实的模型来研究在任意使用次数下有耗玻色子量子信道中的记忆效应。不同用途之间的噪声相关性是由相邻模式相互作用引入的,这导致信道使用(模式)上的相关性的指数衰减。这个模型使我们能够描述经典信息传输信道的渐近行为。
2008-02-22 quant-ph
Engineering non-Markovianity from spectral shaping of bosonic and fermionic baths
Fudan University(复旦大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);University of California San Diego(加利福尼亚大学圣迭戈分校)
本研究提出通过在玻色子和费米子浴的谱密度中引入带隙来工程调控非马尔可夫性,数值模拟验证了该方法的有效性,为量子技术提供了新途径。
2026-09-15 quant-ph
Qubit Decoherence and Non-Markovian Dynamics at Low Temperatures via an Effective Spin-Boson Model
量子布朗振子模型(QBM)在Fock空间表象下可以看作是一个多能级自旋玻色子模型。在足够低的温度下,振荡器的自由度动态地减少到最低的两个级别,系统的行为有效地作为一个两个级别(E2 L)自旋玻色子模型(SBM)在这个限制。我们讨论了能级降低的物理机制,并从QBM解分析了E2 L-SBM的行为。的QBM接近的解决方案的可用性,使我们能够研究的非马尔可夫功能的退相干和泄漏的SBM在非微扰制度(例如,不调用玻恩近似)在比以前更好的细节。我们的结果很好地捕捉到了许多模型中常见的非马尔可夫短时低温特性。
2004-05-25 quant-ph
Quantum non-Markovian noise in randomized benchmarking of spin-boson models
本文研究多模玻色浴导致的量子非马尔可夫噪声对量子比特随机化基准测试的影响,发现衰减由指数变为近乎多项式,并提出数值方法支撑理论分析。
2025-02-20 quant-ph
Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子(费米子)开放系统在一个浴与许多玻色子(费米子)模式,我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中,约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用,我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Catch and release of propagating bosonic field with non-Markovian giant atom
本文提出利用非马尔可夫巨原子通过多耦合点与环境相互作用,借助场束缚态实现对传播光子/声子的按需捕获与释放,并通过散射系数计算和数值验证了该机制。
2023-12-14 quant-ph
Exact Non-Markovian master equation for the Spin-Boson and Jaynes-Cummings models
我们提供了一个两能级系统与热玻色子浴相互作用的精确的非马尔可夫主方程,我们写这样一个主方程的Bloch向量的解决方案。我们表明,以前的近似结果是我们的确切的主方程的特殊限制。我们将这些结果推广到更复杂的复杂系统,涉及任意数量的两级系统耦合到不同的热浴,提供确切的主方程也为这些系统。作为这种一般情况下的一个例子,我们推导出的Jaynes-Cummings模型的主方程。
2017-07-03 quant-ph
Non-Markovian master equation for interacting qubits coupled to a bosonic bath: analytic form and asymptotic approximation
耦合到玻色子浴中的两个相互作用的二能级量子比特的非马尔可夫动力学先前使用量子状态扩散(QSD)方程进行了研究,其中随机状态被用来描述系统。在这项研究中,我们提供了另一个角度对这个系统推导的解析形式的主方程,它描述了一个减少密度矩阵的系统。然后,我们验证了主方程通过检查纠缠产生和状态纯度。此外,与主方程,我们观察到的影响,从一阶噪声,并注意到,一个很好的渐近近似的主方程可以忽略一阶噪声。
2015-07-28 quant-ph
Non-Markovian decoherence of a two-level system in a Lorentzian bosonic reservoir and a stochastic environment with finite correlation time
本文研究了玻色子浴中的二能级系统(量子比特)在外部经典涨落环境影响下的非马尔可夫演化。与浴的相互作用具有洛伦兹谱密度,并且波动环境(随机场)由一组Ornstein-Uhlenbeck过程表示。复合环境中的每个子环境都能诱导二能级系统的非马尔可夫动力学。本文用数值精确的分层运动方程方法研究了二能级系统的定态、约化密度矩阵演化和平衡态发射光谱与子环境频率截止和耦合强度的关系。此外,我们调查的旋转波近似(RWA)用于与浴的相互作用的结果的准确性的影响。
2020-07-02 quant-ph
Entropic uncertainty relations for Markovian and non-Markovian processes under a structured bosonic reservoir
测不准关系是量子力学中的一个基本极限,它与量子精密测量有关,对量子信息处理具有重要意义。由于与周围环境的相互作用,量子系统将不可避免地遭受退相干。本文研究了玻色子库下原子-腔相互作用系统在马尔可夫和非马尔可夫状态之间的过渡过程中熵测不准关系的动力学行为。具体地说,我们探讨了熵不确定性关系的动态行为下的一对不相容的观察量的原子衰变效应下,量子记忆和没有量子记忆。我们发现,不确定性显着依赖于原子-腔和腔库的相互作用,以及相关时间,$τ$,结构水库。此外,我们验证了不确定性与所观察到的量子比特系统的状态的纯度是反相关的。我们还提出了一个非常简单和有效的方法来减少不确定性,利用量子弱测量反转。因此,我们的工作提供了一个新的见解,在一个开放的系统内的多分量测量的不确定性动力学,因此是重要的量子精密测量。
2017-03-25 quant-ph
Unravelling the non-Markovian spin-boson model and quantum quasi-Otto cycle
本文利用自旋-玻色模型研究原子-腔非马尔可夫动力学,构造精确Lindblad型主方程,并提出准奥托循环,证明其在适当条件下效率可超越标准奥托循环,且多次重复后效率渐近趋近奥托热机。
2025-05-07 quant-ph
Objectivity in non-Markovian spin-boson model
客观性构成了宏观古典世界的主要特征之一。量子到经典跃迁问题的一个重要方面是解释这种性质是如何从微观量子世界中产生的。最近,在开放量子系统的框架内,已经提出了所谓的频谱广播结构(Spectrum Broadcast Structures)方面的这种机制。这些是感兴趣的系统的多体量子态和它的环境的一部分,假设是在观察下。这种方法需要偏离标准的开放量子系统方法,因为环境不能完全忽略。在本工作中,我们研究了凝聚态理论的一个典型模型:自旋玻色子模型,描述了一个耦合到由大量谐振子组成的环境中的二能级系统的动力学的出现这样的状态结构。我们非常注意在非马尔可夫制度的模型的行为,以提供一个测试平台来分析如何的非马尔可夫性质的演变影响的频谱广播结构的浮出水面。
2017-08-31 quant-ph
Qubit Entanglement generation by Gaussian non-Markovian dynamics
我们考虑两个量子比特与一个共同的玻色子浴相互作用,但不是直接相互作用。我们推导出高斯非马尔可夫动力学映射的(二分)纠缠产生条件,并表明它们与马尔可夫机制相似;然而,它们依赖于不同的物理系数,并在不同的时间尺度上保持。事实上,对于小的时间,在非马尔可夫制度的纠缠可能是在一个更短的时间尺度($\propto t^2$)比在马尔可夫制度($\propto t$)。此外,虽然奇异耦合极限的非马尔可夫动力学产生马尔可夫的,我们表明,同样的限制并不导致从非马尔可夫纠缠产生条件的马尔可夫的。此外,纠缠产生条件不依赖于初始时间的非马尔可夫开放动力学耦合到玻色子高斯浴,而它们可能取决于时间的开放动力学起源于耦合到经典,随机高斯环境。
2019-01-10 quant-ph
Effects of counter-rotating-wave terms on the non-Markovianity in quantum open systems
在非马尔可夫量子态扩散方法的框架下,利用量子系统的运动方程,研究了反向旋转波项对量子开放系统非马尔可夫性的影响。作为说明性的例子,一个量子位嵌入玻色子和费米子环境在零温度下的非马尔可夫记忆效应进行了分析。研究发现,无论是玻色子还是费米子组成的环境,反向旋转波项都能增强观测到的非马尔可夫性。这一结果表明,在量子开放系统中,行波近似不可避免地会降低非马尔可夫性。此外,我们发现,由于环境模式的不同统计特性的非马尔可夫性的修改变得更大的系统-环境耦合强度的增加。
2017-10-08 quant-ph
Topology by Dissipation: Majorana Bosons in Metastable Quadratic Markovian Dynamics
马约拉纳玻色子,也就是凝聚态物理中马约拉纳费米子准粒子的紧密玻色子类似物,在标准哈密顿方案中是不允许有间隙的自由玻色子物质存在的。我们展示了如何动态亚稳性和非平凡的散装拓扑结构之间的相互作用,使它们的出现可能在非相互作用玻色子链进行马尔可夫耗散。这导致了一种独特的拓扑亚稳态形式,即一个保守的马约拉纳玻色子定位在一个边缘配对,一般来说,与对称生成器定位在相对的边缘。我们认为,马约拉纳玻色子是强大的对无序和可识别的签名在零频率稳态功率谱。我们的研究结果表明,自由玻色子的拓扑相位可能会出现在瞬态亚稳制度,持续超过实际的时间尺度。
2021-12-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Maximal steered coherence and its conversion to entanglement in multiple bosonic reservoirs
相干性的遥控是相干性应用于量子计算的关键一步。我们研究了多玻色子库中的最大操纵相干性(MSC)及其向纠缠的转化。结果表明,MSC随时间衰减的马尔可夫制度和行为的阻尼振荡在非马尔可夫制度。MSC也可以直接连接到非马尔可夫的强度,通过它,我们表明,它可以显着提高充分利用非马尔可夫效应。此外,通过对被操纵量子比特和一个不受退相干影响的非相干辅助粒子进行最佳非相干操作,可以将MSC完全转换为纠缠,并且所产生的纠缠比现有的共享纠缠更强。这些发现为在噪声环境中远程产生和操纵相干和纠缠提供了一种潜在的方法。
2021-12-17 quant-ph
Approach to solving spin-boson dynamics via non-Markovian quantum trajectories
我们发展了一个系统的和有效的方法数值求解非马尔可夫量子态扩散方程的开放量子系统耦合到一个环境中的任意数量级的噪声或耦合强度。作为一个重要的应用,我们考虑一个自旋玻色子模型的实时模拟在一个强耦合制度,这是很难处理使用传统的方法。我们表明,非马尔可夫随机薛定谔方程可以有效地实现作为一个实时模拟这个模型,从而给出一个准确的描述自旋玻色子动力学超越了超声波近似。
2014-08-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bounds for the divisibility-based and distinguishability-based non-Markovianity measures
我们推导出一个上界的基于非马尔可夫测度的两能级系统,并证明了某些主方程的确切值的措施达到这个界限。此外,我们得到了一个易于计算的下界的可除性为基础的非马尔可夫度量的$n$水平的系统。我们通过例子说明这些界限的计算,考虑详细的自旋玻色子模型。我们表明,在自旋玻色子模型中的两个措施之间的差异是由漂移矢量,这也是负责的非么正性的动力学地图。
2015-01-14 quant-ph
Integral representation of finite temperature non-Markovian evolution of some RWA systems
在旋波近似下,引入了有限温度下自旋玻色子的单粒子和零粒子限制的Friedrichs模型,得到了该模型的激发态布居.在旋波近似下,我们还考虑了与玻色热浴相互作用的振子,得到了该振子的平均激发数动力学。这两种解决方案表示的零温度的解决方案与相应的关联函数的积分。
2020-03-31 quant-ph
Quench of non-Markovian coherence in the deep sub-Ohmic spin-boson model: A unitary equilibration scheme
深亚欧姆自旋玻色子模型在低温下表现出长期的非马尔可夫相干性。为了抑制这种强相干性,将热效应统一地引入到模型的时间演化中,采用自适应含时密度矩阵重整化群算法结合正交多项式理论计算模型的时间演化.通过在玻色子浴中引入单一的加热算子,将浴加热,使得玻色子激发态的大部分被占据。发现在这种情况下,即使在非马尔可夫特征占主导地位的相干区,自旋的相干性也会迅速猝灭。利用这一发现,我们提出了一种新的方法来实现幺正平衡,本征态热化假设的基本条款,通过一个短时间的演变模型。
2014-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Higher-order solutions to non-Markovian quantum dynamics via hierarchical functional derivative
解决与环境耦合的现实量子系统是一项具有挑战性的任务。在这里,我们开发了一个层次的功能导数(HFD)的方法,有效地解决了嵌入玻色浴中的开放量子系统的非马尔可夫量子轨迹。系统地导出了任意阶HFD方程的显式表达式。此外,它被发现,对于一个解析可解的模型,这个分层方程自然终止于一个给定的顺序,从而成为精确可解。这种HFD方法提供了一个系统的方法来研究耦合到玻色子环境的开放系统的非马尔可夫量子动力学。
2015-09-08 quant-ph
Non-Markovian dynamics of a two-level system in a bosonic bath and a Gaussian fluctuating environment with finite correlation time
开放量子系统的演化特征通常编码在环境的关联函数中,或者等价地编码在相互作用的谱密度函数中。当环境是异质的,例如由具有不同谱函数的若干独立子环境组成时,子环境中的一个可以被认为是辅助的并且用于控制开放量子系统在环境的剩余部分中的退相干。例如,可以通过经由其谱密度的适当参数调整与子环境的相互作用的特性来实现控制。研究了两能级系统(量子比特)在三个相互独立的退相干通道影响下的非马尔可夫演化,其中两个通道具有经典性质,起源于与随机场的相互作用,第三个通道是与玻色子浴相互作用形成的量子信道.通过改变这些通道的谱密度,我们研究了它们对二能级系统的定态、密度矩阵的演化以及平衡态发射光谱的影响。此外,我们调查的旋转波近似适用于浴槽的结果的准确性的影响。
2020-08-12 quant-ph
Markovian and Post-Markovian dynamics of nonequilibrium thermal entanglement
研究了不同温度下玻色子浴中双自旋耦合的动力学行为。在指数记忆核的马尔可夫和后马尔可夫情形下,得到了系统约化密度矩阵的解析解,分析了自旋-自旋纠缠的动力学和温度依赖性.
2009-05-06 quant-ph
Entanglement oscillations in non-Markovian quantum channels
研究了双模玻色子系统与两个互不关联的热玻色子库相互作用的非马尔可夫动力学。给出了用量子特征函数表示的精确微观Master方程的解,并详细研究了两体高斯态纠缠的动力学性质。特别是,我们分析了短期系统-储层相关性对可分性阈值的影响,并表明相关参数是储层谱密度。如果所涉及的模式的频率是在水库谱密度纠缠持续更长的时间比在马尔可夫信道。另一方面,当水库频谱共振短时关联导致更快的退相干和纠缠振荡的外观。
2007-07-04 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
Spin-boson model under dephasing: Markovian vs Non-Markovian dynamics
本研究针对强耦合欧姆浴的自旋-玻色子模型,额外引入退相位作为马尔可夫耗散源,结合随机薛定谔方程数值方法与非相互作用脉冲近似解析方法,揭示了退相位对自旋动力学特征频率的简单调控规律,为相关量子模拟研究提供支撑。
2023-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Performance of rotation-symmetric bosonic codes in the presence of random telegraph noise
研究了连续变量系统中随机电报噪声对玻色模式的影响,发现旋转对称玻色(RSB)码在非马尔可夫噪声下表现出随码对称性线性增长的非马尔可夫性,且在同时存在损耗和退相位时仍能保持稳健的纠错性能。
2025-07-14 quant-ph
Spin-boson model as a simulator of non-Markovian multiphoton Jaynes-Cummings models
典型的自旋玻色子模型认为自旋自由度与通常由玻色子模式的连续体构成的环境相互作用。这种无处不在的模型在许多物理系统中是相关的,在这些物理系统中,一般来说,人们既不能控制玻色子模式,也不能调节不同的相互作用机制。尽管这种明显缺乏控制,我们提出了一个合适的变换,大约映射到一个可调的多光子Jaynes-Cummings模型的自旋玻色子动力学进行耗散。有趣的是,后一种模型描述了自旋和单个玻色子模式之间的相干相互作用,通过每个自旋激发同时交换n个玻色子。借助于所谓的反应坐标方法,我们确定了一个相关的集体玻色子模式的环境中,然后用于产生多光子相互作用的建议的理论框架。此外,我们表明,具有结构化环境的自旋玻色子模型可以导致非马尔可夫多光子Jaynes-Cummings动力学。我们讨论了所提出的方法的有效性取决于参数和分析其性能,这是支持数值模拟。以这种方式,自旋玻色子模型作为一个很好的模拟量子模拟器的检查和实现的多光子Jaynes-Cummings模型以及非马尔可夫效应的相互作用,因此,作为一个模拟器的光物质系统与可调的相互作用机制。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian quantum feedback from homodyne measurements: the effect of a non-zero feedback delay time
在反馈延迟时间为非零的情况下,我们精确地解决了基于零差测量的反馈回路中腔模的非马尔可夫动力学。通过适当地选择反馈参数,该方案能够显著地增加腔模的退相干时间,即使延迟时间不比退相干时间本身小得多。
1999-02-24 quant-ph
Non-Markovian modeling of Fermi-Bose systems coupled to one or several Fermi-Bose thermal baths
提出了一种方法来描述耦合到一个或多个由费米子和/或玻色子组成的热浴的费米或玻色系统。该方法,称为耦合运动方程方法,适当地包括非马尔可夫效应。该方法是准确的,在全耦合近似时,只有玻色子粒子存在于系统和浴。该方法提供了一个近似的处理时,费米子存在于系统中和/或在一个或几个环境中。新方法的优点是在演化过程中适当尊重费米子的泡利不相容原理。我们说明的方法耦合到一个或两个热浴假设不同类型的量子统计(费米子或玻色子)的单个费米或玻色两能级系统。详细分析了费米系统与费米子热浴或玻色子热浴或两者混合热浴耦合的情况。随着未来的目标,以治疗费米系统形成的越来越多的两个能级系统(量子比特),我们讨论了可能的简化,可以在运动方程及其有效性的限制方面的系统-浴耦合或初始热浴温度。
2020-09-09 quant-ph
Non-classical correlations in non-Markovian continuous variable systems
我们考虑两个相同的和非相互作用的谐振子耦合到两个独立的玻色子浴或一个共同的玻色子浴。在弱耦合的假设下,详细分析了双模压缩热真空初始态的强度关联、纠缠和量子不协调的非马尔可夫短时间尺度演化.在独立水库的情况下,我们观察到所有这些量的环境的不利影响,我们建立了一个层次结构,他们对环境噪声的鲁棒性。在共同水库的情况下,对于初始不相关的状态,我们发现,只有量子不和谐可以通过与浴相互作用,而纠缠和子散粒噪声强度相关仍然缺席。
2010-05-06 quant-ph
On Markovianity and classicality in multilevel spin-boson models
我们提供了一个详细的讨论的酉和约化的演化所引起的家庭的哈密顿模型描述一个多能级系统,与一个基态和一个可能的多能级激发扇区,耦合到一个多模玻色子场通过一个驻波相互作用。我们明确证明,该系统,在限制中的耦合是平坦的玻色子频率,是马尔可夫在任何基地的尖锐的测量下,我们还发现必要和充分条件下,该过程是经典的,即其家庭的多时间联合概率分布满足Kolmogorov一致性条件,并因此可以等效地获得一个经典的随机过程。
2022-10-14 math-ph math.MP quant-ph
Exact quantum jump approach to open systems in Bosonic and spin baths
通过蒙特卡罗模拟技术,发展了一种能精确处理开放系统的非马尔可夫量子动力学的一般方法。该方法是基于一个随机制定的冯诺依曼方程的复合系统,并采用了一对产品状态以下的马尔可夫随机跳跃过程。该方法的性能示出通过随机模拟的开放系统的动态相互作用与玻色子水库在零温度下,并与自旋浴在强耦合制度。
2003-08-09 quant-ph
Non-perturbative treatment of non-Markovian dynamics of open quantum systems
我们确定的条件,保证等价的约化动力学的开放量子系统(OQS)的两种不同类型的环境-一个连续的玻色子环境导致一个单一的系统环境演化和其他离散模式玻色子环境导致系统模式(非单一)Lindbladian演化。假设环境为初始高斯态,证明了当环境相互作用算子的期望值和两次关联函数始终相同时,两种OQS动力学是等价的.由于数值和分析描述的离散模式的环境进行Lindbladian进化是显着更有效的比一个连续的玻色子环境中的一个单一的进化,我们的结果是一个强大的,非微扰的工具来描述复杂的,可能是高度非马尔可夫动力学。作为一个特殊的应用,我们恢复和推广著名的伪模方法开放系统动力学。
2018-01-08 quant-ph
Signature of non-Markovianity in time-resolved energy transfer
我们研究了量子开放系统中时间分辨能量转移过程的非马尔可夫性特征。针对精确可解阻尼Jaynes-Cummings模型和一般自旋玻色子模型等典型系统,在时间局域形式的非马尔可夫主方程框架下,建立了时间分辨能流与非马尔可夫性度量之一的对称对数导数量子费舍尔信息流(SLD-QFI)之间的定量联系.从这些关系中,我们发现在阻尼Jaynes-Cummings模型中,从水库到系统的SLD-QFI回流总是与能量回流相关,因此我们可以直接从能流的动力学中看到非马尔可夫性。在自旋玻色子模型中,该关系建立在行波近似的基础上,根据精确的数值结果进行校准,并在弱耦合状态下被证明是可靠的。我们证明了非马尔可夫性是否保证了能量回流的发生取决于浴谱函数。对于欧姆和亚欧姆情形,我们证明了即使在非马尔可夫状态下,也没有能量回流发生,能量流总是流出系统。而在超欧姆情况下,我们观察到非马尔可夫动力学可以引起能量回流。
2017-01-18 quant-ph
Analysis of memory effects in the dynamic evolution of the spin-boson model
本文在极化子框架下研究强耦合自旋-玻色子模型的非马尔可夫动力学,利用l1范数相干性发现约化动力学仅在特定耦合范围内表现出有效非马尔可夫行为。
2024-12-31 cond-mat.other quant-ph
Zero Discord for Markovian Bipartite Systems
最近的观察表明,几乎所有的量子态都具有非经典关联[A. Ferraro等人,Phys.Rev.A81,052328(2010)]似乎暗示马尔可夫二分系统实际上被剥夺了零不和谐状态。然而,作为对Ferraro等人结果的补充,我们构建了一个马尔可夫二分系统模型,该模型在任意长的时间间隔内提供零不和谐,我们称之为“马尔可夫经典性”。我们的模型代表了一个原则性的形式证明,即一个充分条件,否则不明显,存在马尔可夫经典。有趣的是,我们无法提供任何替代模型。该模型的物理相关性是双重的。首先,该模型与量子信息局域性、量子不和谐饱和和量子去相关等问题密切相关。第二,该模型具有普遍的物理意义。它属于复合系统的特定结构(分解为部分/子系统),而不是复合系统的特殊物理类型。作为结构的一个特征,根据定义,马尔可夫经典性模型不是一个突然死亡的不和谐模型。我们强调我们的结果的广泛影响。
2012-05-28 quant-ph
An exact Markovian decoherence dynamics of two interacting harmonic oscillators coupled to a bosonic heat bath
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);Department of Pharmaceutics, Semmelweis University(塞梅尔维斯大学药剂学系);Forschungszentrum Jülich, Institute of Quantum Control (PGI-8)(于利希研究中心量子控制研究所);Institute of Physics, University of Pécs(佩奇大学物理研究所);Department of Physics of Complex Systems, Eötvös Loránd University, ELTE(罗兰大学复杂系统物理系)
该研究通过精确解析解分析了两个谐振子耦合到热浴的动力学,揭示了在特定参数下系统可表现出周期性纠缠-解纠缠行为。
2026-01-14 quant-ph
Two-Qubit Spin-Boson Model in the Strong Coupling Regime: Coherence, Non-Markovianity, and Quantum Thermodynamics
Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦浦尔理工学院)
研究双量子自旋-玻色子模型在强耦合下的相干性、非马尔可夫性和量子热力学特性,通过HEOM和RCM方法分析耦合特性及熵产计算。
2026-01-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
An exact master equation for the system-reservoir dynamics under the strong coupling regime and non-Markovian dynamics
在本文中,我们提出了一种方法来推导一个耦合到一组其他玻色子系统的玻色子系统的精确主方程,该系统在强耦合状态下起着储库的作用,即,而不诉诸于任何一个波动或长期的近似。与相空间分布函数的工作,我们验证的动力学是分离的,在其中心,它遵循经典力学,它的形状,这变得扭曲的演变。这是Glauber的一个结论的推广,他指出相干态在某些情况下仍然是相干的,特别是当使用光波近似和零温度库时。我们证明了反旋项产生的涨落会使真空态发生畸变,这与热涨落很相似。最后,我们讨论了非马尔科夫动力学的条件。
2014-03-31 quant-ph
Tuning non-Markovianity by spin-dynamics control
我们研究了遗忘和记忆保持进化之间的相互作用,通过一个多自旋的环境,其元素耦合到本地玻色子浴两个级别的系统。与任何非马尔可夫效应将被自旋浴耦合引起的遗忘机制所掩盖的期望不同,人们实际上可以诱导二能级系统动力学的完全马尔可夫到非马尔可夫的转变,可以通过诸如二能级系统和自旋环境的能量之间的失配之类的参数来控制。对于对称耦合,非马尔可夫性的量令人惊讶地随着退相干通道的数量而增长。
2013-02-01 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
Quantification of memory effects in the spin-boson model
采用最近提出的量子非马尔可夫性的措施,我们进行了系统的研究的大小的记忆效应的自旋玻色子模型的一个大区域的温度和频率截止参数。利用二阶时间卷积主方程没有马尔可夫或旋转波近似的开放系统的动力学描述。虽然动态被发现是强烈的非马尔可夫的低温和截止,在一般情况下,我们观察到一个特殊的制度有利于马尔可夫行为。这种效应被解释为由系统的过渡频率和主导环境模式的频率之间的共振引起的。我们进一步证明了相应的Redfield方程能够再现模型的非马尔可夫量子行为的特征。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient Real-Time Path Integrals for Non-Markovian Spin-Boson Models
系统与环境之间的强耦合导致非马尔可夫动力学的出现,这不能用时间局域主方程来描述。捕获这种动态的一种方法是使用数值实时路径积分,其中假设有限的浴存储器时间能够实现可管理的模拟缩放。然而,通过与精确可解的独立玻色子模型的比较,我们发现,在精确动力学中瞬态负衰减率的存在可能导致在有限记忆近似下密度矩阵元的非物理指数增长的模拟。因此,我们重新制定这种近似,以这样一种方式,确切的动力学是相同的再现,然后将我们的新方法应用到自旋玻色子模型与超欧姆环境耦合,通常用于模拟声子环境,但不能完全解决。我们的新方法使我们能够很容易地访问参数制度,我们发现人口动态的复苏,这是由于非马尔可夫回流的信息从浴缸的系统。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian quantum interference in multilevel quantum systems: Exact master equation approach
利用本文导出的精确主方程,研究了玻色耗散环境中多态原子系统的非马尔可夫量子干涉现象。两个例子涉及四能级系统与或没有外部控制字段进行了研究。我们的研究结果表明,非马尔可夫主方程能够表现出量子干涉现象的时间域,以前没有充分探讨。特别是,我们表明,环境记忆是在不同的时间尺度上的非马尔可夫量子干涉图案的发病工具。
2017-12-19 quant-ph
Collective Mpemba-Type Relaxation in Degenerate Bosonic Modes Coupled to a Common Thermal Reservoir
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学);Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás(戈亚斯联邦大学物理研究所)
研究简并玻色子模式耦合到共同热库中的集体Mpemba型弛豫,通过平均场约化推导有效主方程,揭示弱耦合马尔可夫、强耦合Caldeira-Leggett和非马尔可夫机制下的通道竞争与多重穿越行为。
2026-06-23 quant-ph
Non-Markovian dynamics from band edge effects and static disorder
它最近被证明[S]。Lorenzo等人,Sci. Rep. 7,42729(2017)],玻色子浴中静态无序的存在-其正常模式因此变得全部安德森局域化-导致弱耦合到它的原子的发射的非马尔可夫性(在没有无序的情况下完全是马尔可夫的过程)。在这里,我们将上述分析扩展到弱耦合制度的有限带浴,以便考虑带边效应。我们研究了这些与静态无序的出现在一个合适的非马尔可夫度量的非马尔可夫行为的相互作用。
2018-07-10 quant-ph
Detecting non-Markovianity from continuous monitoring
我们研究了如何在连续监测其玻色子环境的一部分时,可以检测到一个开放的两能级系统的非马尔可夫性。考虑到一个原子在一个有损耗的腔的物理场景,我们证明了从腔的光子的随时间变化的通量的属性允许在原子动力学中的记忆效应的检测,而不需要状态也不过程断层扫描。该框架与使用伪模式方法的环境的存储器部分的有效描述重叠。我们的中心结果表明,如何在一个扩大的开放系统的环境马尔可夫测量记录允许得出结论的非马尔可夫的原始系统的利益。
2014-09-16 quant-ph
Energy and information propagation in a finite coupled bosonic heat bath
利用Vasile等人[1]提出的描述非马尔可夫性的有限耦合玻色子模型,研究了与之耦合的谐振子在共振、近共振和远失谐时的不同耗散行为。我们表明,系统和热浴之间的信息和能量交换齐头并进,因为声子是两者的载体:在共振自由传播的激发实现,因此纯耗散,而当远失谐的系统只能与第一个振荡器在浴的链,导致几乎单一的演变。在中间的情况下,我们显示的相关性的渗透和形成的振荡(打扮状态)的行为,这是在非Markovianity的根源。
2014-09-15 quant-ph
Optimal Estimation of a Classical Force with a Damped Oscillator in the non-Markovian Bath
我们求解了一个在压缩态中制备的阻尼振子精确探测经典力的最佳量子极限。研究了热浴对振荡器演化的记忆效应。我们表明,量子估计理论获得的最佳力的灵敏度接近零的非马尔可夫浴,而接近一个有限的非零值的马尔可夫浴的阻尼振子的能量趋于无穷大。
2014-06-03 quant-ph
Pseudomode description of general open quantum system dynamics: non-perturbative master equation for the spin-boson model
我们概述了一种非微扰的方法来模拟开放量子系统与由广义谱密度函数定义的玻色子环境相互作用的行为。该方法是基于取代环境的一组阻尼谐振子-伪模-从而形成一个扩大的开放系统,其动力学是由马尔可夫主方程。当解析地继续到下半复频率平面时,每个伪模连接到谱密度的极点之一。在这里,我们将以前的结果扩展到一个完全通用的类开放系统模型,并讨论我们的框架可以作为一个强大的和通用的工具,用于分析非马尔可夫开放系统动力学。该方法的有效性证明了自旋玻色子模型准确基准的预测数值精确的结果。
2021-08-12 quant-ph
Quantum transport along a tight-binding chain connected to Markovian reservoirs
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Centre KSC SB RAS(基连斯基物理研究所,俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心联邦研究中心);IRC SQC, Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学量子系统与量子控制国际研究中心);School of Engineering Physics and Radio Electronics, Siberian Federal University(西伯利亚联邦大学工程物理与无线电电子学院)
本文通过主方程方法,解析求解了耦合马尔可夫储库并受均匀退相干影响的紧束缚链中的平均电流,并扩展到玻色子多体情形,给出了电流分布及键间相关函数。
2026-09-11 quant-ph
Non-Markovian Relaxation of a Three-Level System: Quantum Trajectory Approach
由于缺乏精确的动力学方程(如主方程),耦合到玻色子环境中的三能级量子系统的非马尔可夫动力学是一个困难的问题。本文首次提出了一种精确的量子轨道方法来研究耗散三能级模型。我们建立了一个无卷积的随机薛定谔方程,称为时间局域量子态扩散(QSD)方程。我们的精确的时间局域QSD方程开辟了一个新的途径,探索量子动力学的高维量子系统耦合到非马尔可夫环境。
2010-11-22 quant-ph
Effects of the rotating wave and secular approximations on non-Markovianity
本文研究了零温自旋玻色子模型中的行波近似和久期近似对非马尔可夫行为的影响。我们发现,RWA和SA导致显着减少所观察到的非马尔可夫性。在一般情况下,非马尔可夫动力学观察到整个系统的弛豫时间,而RWA和SA导致这样的动态只在环境相关时间的短时间尺度上。因此,RWA和SA虽然可以精确地估计系统的状态,但在非马尔可夫性的研究中并不一定是正确的。此外,我们推导出一个精确的解析表达式的非马尔可夫度量没有RWA或SA。这个表达式对问题的物理性质产生了重要的洞察力。
2013-11-14 quant-ph