Many-body eigenstate thermalization from one-body quantum chaos: emergent arrow of time
对统计力学的一个深刻探索是不可逆性的起源--时间之箭。由于孤立量子系统实验中达到的前所未有的控制程度和无序相互作用系统中多体定域理论的快速发展，提供了新的刺激物。这些系统的（多体）本征态热化（ET）的建议加强了共同的信念，即相互作用或外部随机性是需要热化。在这里，我们揭示了一个量子热化机制挑战这一信念。我们发现，只要存在单体量子混沌，当一个纯粹的多体状态演化时，时间之箭就可以出现，即使没有相互作用或随机性。在远大于表示量子-经典对应破裂的Ehrfest时间的时间中，量子混沌运动导致热[费米-狄拉克（FD）或玻色-爱因斯坦（BE）]分布和单个本征态的热力学。这些结果为孤立量子系统的统计力学和热力学奠定了动力学基础。
2016-06-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Tensor-network approach to thermalization in open quantum many-body systems
利用张量网络方法研究了热力学极限下开放不可积量子多体系统的弛豫动力学。利用一致矩阵乘积算符（MPO）作为无穷大系统的密度矩阵的变换，模拟了无穷大系统的Lindblad量子主方程（LQME）.此外，我们建立了一种方法来衡量的热力学等价性的两个状态所描述的一致的MPO。我们数值计算表明，当LQME的初始状态是一个热吉布斯态，一个时间演化的状态总是无法区分的吉布斯态与时间相关的有效温度在弱耗散和热力学极限。
2020-12-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization of locally perturbed many-body quantum systems
直接从微观组成部分的量子多体动力学推导宏观系统热化的条件是理论物理学中一个长期存在的挑战。众所周知的本征态热化假设（ETH）被认为是一个关键的机制，但迄今为止，对一般系统的严格验证。相比之下，一个较弱的变体（弱ETH）对很多系统都是成立的，甚至包括许多可积模型，但它对热化问题的影响在很大程度上还没有被探索。在这里，我们分析表明，满足弱ETH的系统表现出热化的两个非常自然的类远离平衡的初始条件：绝大多数的所有纯态与一个预设的非平衡期望值的一些给定的本地观察，和吉布斯状态的哈密顿量随后受到量子淬火的形式突然改变一些本地系统的属性。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thouless Energy Challenges Thermalization on the Ergodic Side of the Many-Body Localization Transition
研究了无序海森堡量子自旋链标准模型中多体局域化跃迁的遍历性。我们发现，从长程谱统计和全动量分布涨落的功率谱中提取的无能量不足以保证热化。我们发现，这两个估计值相吻合，表现出非单调，在一个中间值的混乱，表现出很强的峰值。此外，我们表明，非热化的初始条件发生在遍历阶段的概率比预期的更大。最后，我们提出了一个机制，驱动的无扰能量和存在的异常事件，为本地化阶段的过渡。
2020-06-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation and Thermalization of Isolated Many-Body Quantum Systems
我们提供了一个概述，我们的数值和分析研究孤立的相互作用的量子系统，瞬间淬火出平衡。我们描述了一个新的平衡的松弛过程，并获得了完全随机矩阵和现实系统的两体相互作用的松弛时间的下界。我们表明，松弛后的时间波动的大小与系统的大小呈指数衰减没有太多的退化系统。我们还讨论了热化的条件，并证明它可以发生后，在空间中的局部和整体淬火。分析系统，初始状态，和少体可观的实验与光晶格访问。
2016-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bounds on eigenstate thermalization
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所先导研究本部）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（理化学研究所跨学科理论与数学科学中心）
研究混沌系统中本征态热化假说（ETH）是否对所有少体算符成立，提出猜想并通过理想化随机矩阵描述及大规模数值计算验证，表明一般系统对所有少体算符（含热涨落和量子涨落）同时满足ETH。
2026-07-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Perfect Thermal Rectification in a Many-Body Quantum Ising Model
我们解决了声子学发展的一个关键问题：高效热二极管的提出。为了揭示建造热整流器的简单路线，我们研究了与简单的热浴相关联的简单系统，确切地说，非对称量子伊辛模型，即，简单的二次模型，只涉及一个自旋分量。我们分析表明，发生热整流的情况下，一个链的相互作用足够长，连接第一个到最后一个网站。此外，我们描述了一个完美的整流，即，在一个方向上的有限热流，以及在相反方向上的零电流。我们认为，整流的成分只是由浴和动力学的量子性质，并由系统的结构不对称性，在这里的站点间的相互作用。我们相信，在一个简单的多体量子模型中描述一个完美的热整流，也就是说，提出一个简单的行程建设一个二极管将刺激理论和实验研究的主题。
2019-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Boosting thermalization of classical and quantum many-body systems
本研究针对多体系统热态制备问题，开发了构建Lindbladian算符的系统框架，通过梯度优化增强谱隙以促进热化，在经典与量子自旋模型中实现谱隙显著提升，并为大系统提供弛豫速率的变分上界与认证下界。
2025-11-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
About transmission of thermal light through the surface of a body into the vacuum
讨论了热光通过物体表面进入真空后光子分布的变化问题。结果表明，通常的假设是每个光子完全独立地穿过边界，这与A.爱因斯坦
2013-12-31 quant-ph
Local emergence of thermal correlations in an isolated quantum many-body system
我们用实验证明了非平衡量子多体系统中的热性质是如何局部出现，在空间和时间中传播，并最终导致全局弛豫态的。在我们的实验中，我们通过相干地将一维（1D）玻色气体分成两部分来淬灭它。通过监测这两个部分之间的相位相干性，我们观察到，一个预热化状态的热相关性出现在本地在其最终的形式和传播通过系统中的光锥状的演变。我们的研究结果强调了量子多体系统中相关性传播和弛豫过程之间的密切联系。
2013-05-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization and Heating Dynamics in Open Generic Many-Body Systems
在过去的十年里，我们对孤立量子系统热化的理解取得了显著的进展。将本征态热化假设与量子测量理论相结合，将量子热化框架扩展到开放多体系统。一个通用的多体系统进行连续观测示出热化在一个单一的轨迹水平。我们表明，非幺正性质的量子测量的原因是在孤立系中看不见的几个独特的热化机制。我们提出的数值证据，我们的研究结果，通过应用我们的理论，可以在实验中实现原子腔系统和量子气体显微镜的特定模型。我们的理论提供了一个通用的方法来确定的有效温度的量子多体系统的Lindblad主方程，因此应适用于噪声动力学或耗散系统耦合到非热马尔可夫环境以及连续监测系统。我们的工作提供了另一种见解，为什么热力学如此普遍。
2018-10-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization and ergodicity in many-body open quantum systems
我们研究了局部耦合到外浴的多体量子系统的热化。结果表明，量子混沌系统热化，也就是说，他们表现出松弛不变的遍历状态，在散装，很好地近似的巨正则态。此外，由此产生的各态历经状态的大部分不依赖于细节的浴。另一方面，对于可积系统，不变态与浴有关，与巨正则态不同。
2010-04-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Assessing Quantum Thermalization in Physical and Configuration Spaces via Many-Body Weak Values
我们探讨了薛定谔方程描述的孤立量子系统中时间箭头的起源。我们提供了一个解释，从弱值的配置空间，这被理解为在实验室中获得的操作属性后，一个定义明确的协议。我们发现，满足本征态热化假设的量子系统可以同时提供热化的系综期望值和非热化的弱动量值，两者都来自相同的操作概率分布。动量的弱值之所以可能脱离本征态热化假设，是因为它们只与能量表象中密度矩阵的非对角元素相联系。然而，对于不可区分的粒子，操作属性不能在配置空间中定义。因此，我们指出，薛定谔方程描述的孤立量子系统中时间箭头的起源来自于处理通过平均（追踪）配置空间的某些自由度而获得的性质。然后，我们认为，热化不发生在配置空间中定义的属性，我们的论点是兼容的辩护，热化是一个真正的现象，在物理空间中定义的属性。所有这些结论都可以在实验室中通过多体弱值得到检验。
2022-12-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybrid Thermal Machines: Generalized Thermodynamic Resources for Multitasking
热机通过与储存器交换能量和可能的额外守恒量（如粒子）来执行有用的任务，如做功、冷却或加热。在这里，我们认为热机器，同时执行一个以上的有用的任务，这些“混合热机器”。我们概述了它们的限制所施加的热力学热力学定律，我们量化的效率方面的性能。为了说明其全部潜力，被认为是具有多个保守量，广义吉布斯系综描述的水库。介绍了一种混合热机的极小模型，其特征在于三个水库和两个守恒量，能量和粒子数该模型可以很容易地实现在基于量子点的热电设置，并考虑到现实的参数混合制度是可访问的。
2020-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization in open many-body systems and KMS detailed balance
Instituto de Física Téorica UAM/CSIC（UAM/CSIC理论物理研究所）
本文提出一个不依赖旋转波近似的量子主方程，实现多体系统的精确热化，并在量子计算中具有高效模拟性。
2025-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergence of thermodynamic functioning regimes from finite coupling between a quantum thermal machine and a load
本研究通过调节温度与耦合强度，揭示量子热机可呈现发动机、加速器、加热器或制冷机四种模式，且强耦合抑制发动机与制冷模式，量子效应可放大模式切换。
2025-06-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum many-body scars in random unitary circuits
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure（巴黎高等师范学院物理实验室）；ENS（巴黎高等师范学院）；Université PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
研究通过构建可解析的随机酉电路，揭示了单个量子多体疤痕的热化机制，其在纠缠动力学中产生显著特征，尽管对局部可观测量不显著。
2026-04-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficiency of inefficient endoreversible thermal machines
我们提出了一个研究的性能优化的内可逆热机的热力学力与冷浴在小热力学力的制度。这些热机既可以作为发动机，也可以作为制冷机。我们分析了如何确定的热力学通量的依赖力的最佳性能。结果的动机和说明的量子模型，三能级脉塞，并给出了明确的解析表达式的引擎效率作为系统参数的函数。
2016-04-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bounding the resources for thermalizing many-body localized systems
理解物理系统在什么条件下热化是多体物理学中一个长期存在的问题。虽然一般的量子系统热化，但存在热化受阻的已知实例，例如在多体定域（MBL）系统中。本文介绍了一类耦合热平衡外多体系统与热浴的随机碰撞模型。我们推导出上，下限的大小所需的浴通过这样的模型，在一定的假设下，系统的热化的哈密顿量。我们使用这些界限，表示的最大-相对熵，MBL系统对外部诱导热化的鲁棒性的特点。我们的边界内的资源理论的框架内使用凸分裂引理，最近开发的量子信息的工具。我们将我们的结果应用到无序海森堡链，并数值研究其MBL相的鲁棒性方面所需的浴大小。
2021-01-07 quant-ph
Thermalization in a quasi-1D ultracold bosonic gas
我们研究了一维系统中导致热化的碰撞过程。对于两体碰撞，横模的激发是能量交换和热化的先决条件。在非常低的温度下，横模的激发被指数抑制，两体碰撞的热化停止，系统应该变得可积。在量子力学中，更高径向模的虚激发是可能的。这些虚拟激发的径向模式引起有效的三体速度变化碰撞，导致热化。我们发现，这些三体弹性相互作用被抑制成对的量子关联时，接近强关联制度。如果相对动量$k$与两体耦合常数$c$相比较小，则三粒子散射态会被因子$(k/c)^{12}$抑制，该因子与$γ^{12}$成正比，即与Lieb-Liniger参数$γ\gg 1$极限中零距离处三体关联函数的平方成正比。这表明，在一维量子系统中，它不是两体碰撞的冻结，而是强量子关联，这确保了在实验相关的时间尺度上没有热化。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermal absorption machines: refrigerators, engines and clocks
技术的不可阻挡的进步，提高效率的不懈努力，以及通过量子效应提高性能的诱人前景，都是研究微观机器的令人信服的理由。吸热机器是一类特别有趣的设备，它们可以自主运行，仅使用热流来执行有用的任务。在量子机制中，这提供了一个自然的设置，可以量化各种操作的热力学成本，如冷却，计时或纠缠产生。本文介绍了量子吸收机的物理教学介绍，详细介绍了冰箱，发动机和时钟。
2019-07-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Inducing a transition between thermal and many-body localized states and detecting many-body mobility edges through dissipation
本研究通过准周期$t_1-t_2$模型结合键耗散，证明耗散可诱导热态与多体局域态间的转变，为实验检测多体迁移率边提供新途径。
2025-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.optics
Optimizing autonomous thermal machines powered by energetic coherence
表征和控制热力学任务中的量子效应可能为在纳米尺度下工作的小型热机开辟新的途径。我们研究的一致性的影响，在一个小的热机器，它可以作为一个热机或作为一个冰箱的操作中的能量基础。我们表明，输入的一致性可以提高机器的性能，并允许它在其他禁止制度。此外，我们的研究结果还表明，在某些情况下，一致性也可能是有害的，使得特定模型的优化成为从一致性引起的增强中受益的关键任务。
2021-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body thermal states on a quantum computer: a variational approach
提出一种混合量子-经典变分算法制备量子XY模型的Gibbs态，利用系统对称性减少变分参数，模拟显示其与精确Gibbs态保真度接近1。
2024-06-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entanglement from thermal black body radiation
两个非相互作用的量子系统，耦合到一个共同的环境与许多自由度最初在热平衡可以成为纠缠由于间接相互作用介导通过这个热浴。我在这里检查水库引起的纠缠的热浴组成的热电磁辐射场，如黑体辐射或宇宙微波背景的动态，并显示如何可以理解的效果作为一个有效的诱导相互作用的结果。
2005-09-06 quant-ph
Many-body resonances in the avalanche instability of many-body localization
本文研究多体局域化系统的雪崩热化失稳机制，发现雪崩主要通过闭合系统稀有近共振本征态间的强多体共振进行扩散，揭示了多体共振与雪崩间的详细联系。
2023-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body formalism for thermally excited wave-packets: A way to connect the quantum regime to the classical regime
自由经典粒子具有明确定义的动量和位置，而自由量子粒子具有明确定义的动量，但位置在样本体积上完全离域。我们开发了一个多体形式主义的基础上波包运营商，连接这两个限制，热能之间分布的状态空间扩展和其热激发。当温度有限时，相应的“混合量子-经典”态，使玻尔兹曼算符对角化，是物理上相关的态。给出了用这些热激发波包表示的多体哈密顿量及其有效散射。
2017-11-06 quant-ph
Simulating Hawking radiation in quantum many-body systems: deviations from the thermal spectrum
本文利用量子场论与多体系统的对应关系，模拟静态时空中的霍金辐射，并展示了隧穿方法预测的热谱偏离可在多体模拟中观测到。
2025-08-07 gr-qc quant-ph
Cooperative many-body enhancement of quantum thermal machine power
我们研究了合作多体效应对磁驱动量子热机，特别是热机和制冷机运行的影响。在合适的几何结构中，$N$二能级原子可以以比单个原子更快的速率与驱动场和（热的和冷的）热浴交换能量，这是由于它们的SU（2）对称性导致原子表现为集体自旋$N/2$粒子。与$N$独立的、不相干的热机的功率输出相比，这种协同效应提高了热机的功率输出。在制冷状态下，也会发生类似的冷却功率提升。
2018-11-02 quant-ph
Many-body chaos near a thermal phase transition
在经典统计近似下，研究了高温下（2+1）维相对论标量场理论中的多体混沌，该理论描述了量子临界区和从有序相到无序相的热相变.我们评估出的时间有序的关联函数（OTOC），并发现相关的李雅普诺夫指数随温度线性增加的量子临界制度，并接近非相互作用的限制代数的波动参数。OTOC在所有区域中均以弹道方式扩散，在热相变时也是如此，此时蝶形速度最大。我们的工作有助于理解量子和经典多体混沌之间的关系，我们的方法可以应用于其他场论的经典模式在长波长。
2019-07-10 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Thermalization of isolated quantum many-body system and the role of entanglement
本文从理论上证明，孤立多体量子系统中可观测量热平均值源于纠缠能量本征态，且其期望值与边际分布等价于微正则和正则平均值。
2024-04-18 quant-ph
Thermalization of Quantum Many-Body Scars in Kinetically Constrained Systems
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文通过扩展ETH至巨正则统计，揭示了动能受限系统中量子多体疤痕与热态的统一热化机制，解决了非 ergodic 性与热化之间的矛盾。
2025-06-24 quant-ph
Artificial quantum thermal bath: Engineering temperature for a many-body quantum system
温度决定了当一个物理系统与其环境处于能量平衡状态时，观测该系统的相对概率。在本文中，我们提出了一个理论工程的温度的量子系统不同于它的环境温度。我们定义了一个工程量子浴的标准，当耦合到一个量子系统与哈密顿$H$，驱动系统的平衡态$\frac{e^{-H/T}}{\rm{Tr}(e^{-H/T})}$与可调参数$T$。这基本上是数字量子大都会算法的模拟对应物。对于一个超导量子比特系统，我们提出了一个电路QED近似实现这样一个工程热浴驱动损耗谐振器组成。我们的建议开辟了道路，模拟多体量子系统的大小无法访问经典模拟的物理性质。我们还讨论了如何人工热浴可以作为一个混合量子热退火的温度旋钮。
2016-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Thermalization of a strongly interacting closed spin system: From coherent many-body dynamics to a Fokker-Planck equation
热化已经被证明发生在一些封闭的量子多体系统中，但实际热化动力学的描述是非常复杂的。在这里，我们提出了一个模型-在一个和两个维度-我们可以分析表明，演变到热平衡是由一个福克-普朗克方程从基本的量子动力学。我们的方法不依赖于弱耦合浴和系统自由度的正式区分。结果表明，窄能壳层内的跃迁导致了熵主导的动力学，并建立了细致平衡条件，确定了最终的平衡态和非平衡态弛豫.
2012-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Uncovering Quantum Many-body Scars with Quantum Machine Learning
本文利用量子卷积神经网络在混沌多体系统中识别量子多体疤痕及其他非热态，并在多个模型及IBM量子设备上验证了其高准确率和实用性。
2025-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Thermal-Drift Sampling: Generating Thermal Ensembles for Learning Many-Body Systems
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
本文提出量子热漂通道，实现测量控制采样算法，高效生成热态及其系统哈密顿量作为标签，为多体系统提供可扩展的热力学模拟和标记量子数据生成方法。
2026-03-19 quant-ph
Quantum coherence, many-body correlations, and non-thermal effects for autonomous thermal machines
量子热力学的主要目标之一是探索量子效应及其在热力学任务中的潜在有益作用，如功提取或制冷。到目前为止，尽管已有多篇论文表明量子效应确实可以带来量子优势，但仍然缺乏全面和深入的理解。在这里，我们扩展了以前的模型的自主机器，包括量子电池的任意系统的离散谱。我们建立他们的实际效率，这使我们能够推导出一个效率上限，称为最大可实现的效率，总是可以实现的，与以前的上限只基于第二定律。这种最大可实现效率可以简单地用量子电池的表观温度来表示。这个重要的结果似乎是一个强大的工具，可以理解如何利用量子特性，如相干性，以及多体相关性和非热粒子数分布来提高热机的效率。
2019-04-19 quant-ph
Quantum many-body thermal machines enabled by atom-atom correlations
该研究提出并验证了由超冷原子气体二阶原子-原子关联直接驱动的一维Lieb-Liniger玻色子气体Otto循环量子多体热机，证明原子关联是其多工况运行的必要条件，为新型量子热力学器件设计提供了新思路。
2025-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermalization of exact quantum many-body scars in spin-1 XY chain under perturbation
研究spin-1 XY链中量子多体疤痕在扰动下的热化行为，揭示其稳定性及长程秩序的衰减特性。
2025-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Time dependence of occupation numbers and thermalization time in closed chaotic many-body systems
研究了在复合态为混沌态时，相互作用费米粒子占据数随时间的演化。这种情况对于重核、复杂原子、量子点、自旋系统和量子计算机模型中的高激发多粒子态是普遍的。数值数据显示出完美的协议与一个简单的理论在封闭系统的相互作用粒子的热化的发病。
2001-08-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD nucl-th
Entanglement Complexity in Quantum Many-Body Dynamics, Thermalization and Localization
纠缠通常用冯诺伊曼熵来量化，但它的性质比用一个数字来表示要复杂得多。我们发现，三个不同的动力学阶段，称为热化，安德森局域化，和多体局域化标记的约化密度矩阵的频谱的不同模式的量子淬火后发展的状态。虽然纠缠谱显示泊松统计的情况下的安德森本地化，它显示通用的Wigner-Dyson统计的情况下的多体局域化和热化，虽然在这两种情况下，在非常不同的时间尺度内渐近达到的普适分布。我们进一步表明，纠缠的复杂性，揭示了通过一个大都市般的算法解开纠缠的状态的可能性，是由纠缠频谱水平间距是泊松分布或Wigner-Dyson分布。
2017-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum many-body scars from unstable periodic orbits
本文首次发现源自混沌相空间不稳定周期轨道的量子多体疤痕，并证明其满足本征态热化假说，揭示了热化前由近似等间距态塔导致的反常振荡动力学，同时为研究热与非热量子多体疤痕之间的过渡提供了模型。
2024-01-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Noncommuting conserved quantities in quantum many-body thermalization
在统计力学中，一个小系统交换守恒量-热、粒子、电荷等-带浴缸。小系统热化为正则系综，或巨正则系综，等等，取决于守恒量。守恒量由通常假设相互交换的算子表示。这个假设最近在量子信息论（QI理论）热力学中被移除。这个小系统的长时间状态被称为“非阿贝尔热状态”（NATS）。我们提出了一个实验协议，用于观察系统热化到NATS。我们用自旋链来说明，其中的一个子集形成了感兴趣的系统。守恒量表现为自旋分量。海森堡相互作用推动系统和有效浴（链的其余部分）之间的守恒量。我们预测长时间的期望值，扩展NATS理论从抽象的理想化有限的系统，热化有限耦合有限的时间。数值模拟支持的分析：系统热化的NATS，而不是典型的预测。我们的建议可以用超冷原子、氮空位中心、囚禁离子、量子点，也许还有核磁共振来实现。这项工作介绍了非交换守恒量从QI理论热力学量子多体物理：原子，分子，光学物理和凝聚态。
2020-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterizing ground and thermal states of few-body Hamiltonians
一个给定的量子态是少体哈密顿量的基态还是热态的问题可以用来表征状态的复杂性，并且对于可能的实验实现是重要的。我们提供的方法来表征所产生的状态的两个，更一般地说，k-体哈密顿以及这些集的凸包。这导致了新的见解的问题，国家是唯一确定的边缘和概括的概念纠缠。最后，推导出量子模拟的验证方法。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermalization in many-fermion quantum systems with one- plus random $k$-body interactions
本文研究了具有一体加随机 $k$ 体相互作用的多费米子系统的热化机制，利用 $q$-Hermite多项式获得态密度参数 $q$ 和强度函数方差的解析描述，并证实条件 $q$-正态分布能准确刻画热力学区域内的强度函数转变。
2023-02-25 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Towards a black body for near-field thermal radiation
我们研究了双曲型材料之间的近场热交换，并证明这些介质能够支持宽带阻挫模式，通过光子隧道传输热量，效率接近理论极限。我们预测，双曲型材料可以被设计成完美的热发射器在纳米尺度和推导出的黑体极限的近场模拟。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Prethermalization, thermalization, and Fermi's golden rule in quantum many-body systems
本文研究了弱扰动不可积系统中局部观测量的预热化和热化动力学，其哈密顿量为$\hat{H}_0+g\hat{V}$，其中$\hat{H}_0$是不可积的，$g\hat{V}$是扰动.我们探讨远离平衡初始状态的热力学极限，使用数值关联的集群扩展（NLCE），并在有限的系统与周期性边界，使用精确对角化的动态。我们认为，一般的观测量表现出两步松弛过程，快速的预热动力学，其次是一个缓慢的热化，只有当扰动打破了$\hat{H}_0$的守恒量，如果在初始状态下的守恒量的值是$\mathcal{O}(1)$不同的热化后。我们表明，缓慢的热化动力学的特点是由速率$\propto g^2$，这可以准确地确定使用费米黄金法则（FGR）方程。我们还表明，在这样一个缓慢的动态，可观测量可以描述使用投影对角线和吉布斯系综，我们对比他们的准确性。
2021-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum features and signatures of quantum-thermal machines
本章的目的是指出量子现象是如何影响微观热机的运行的，如发动机和冰箱。由于将热量转换为功是热力学的基本问题之一，量子热机的平台揭示了量子领域的热力学。本章重点介绍量子力学的基本特征，如能量量子化、不确定原理、量子相干性和相关性，以及它们在微观热器件中的表现。除了指出由于它们的非经典特征的热机的特殊行为，我们提出了这些机器的量子热力学签名。任何对这些机器的热力学测量的经典界限的违反都是得出量子效应存在于该热力机器的操作中的结论的充分条件。实验装置证明了一些结果。
2018-03-15 quant-ph
Force balance in thermal quantum many-body systems from Noether's theorem
我们解决的后果空间非均匀量子多体系统的自由能的不变性。我们考虑一个特定的位置相关的系统，由一个空间变形和相应的本地解决动量变化的变换。该算子变换是正则的，因此等价于系统的基础希尔伯特空间上的酉变换。因此，自由能在变换下是不变量。诺特不变的变化定理，然后允许导出一个精确的总和规则，我们证明是本地解决平衡的单体力平衡。对于均匀移动的特殊情况，求和规则指出，在热平衡时，平均整体外力为零。
2022-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Three-body radiative heat transfer and Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium for arbitrary bodies
本文研究了由三个物体组成的系统中的Casimir Lifshitz力和辐射热传递，该系统处于三个独立的温度下，并浸没在热环境中，整个系统处于热平衡之外的稳态构型。我们开发的理论是有效的任意机构，即任何一组的温度，介电和几何特性，并描述每个机构的散射算子。对于三体系统，我们提供了一个封闭形式的辐射热传递和Casimir-Lifshitz力（包括在热平衡和出）的统一表达式。因此，该表达式首先应用于三个平面平行板的情况。在这方面，我们讨论的非加性的力在热平衡，以及作为其位置的函数的中间板之间的两个外部板具有不同的温度的平衡温度。最后，我们考虑了作用在平面腔中原子上的力。我们表明，不同于平衡配置，热平衡的情况下承认一个或多个位置的原子势的最小值。虽然对应的原子势深度对于典型的基态原子来说非常小，但是它们可能对于里德伯原子变得特别相关，成为产生原子陷阱的有希望的工具。
2014-02-11 quant-ph
Maximally efficient quantum thermal machines: The basic principles
根据Skrzypczyk等人的结果，arXiv：1009.0865，某些自包含量子热机可以达到卡诺效率，我们讨论了自包含量子热机的功能，并在非常一般的情况下表明，它们可以达到卡诺效率极限。最重要的是，不需要机器运行的完整解析解;效率可以从非常少的基本和高度直观的方程中推导出来，这些方程抓住了问题的核心。
2010-09-13 quant-ph
Controlling local thermal states in classical many-body systems
多体系统中的热化过程是由子系统之间以及与周围环境的复杂相互作用驱动的。在这里，我们奠定了理论基础的主动控制的局部热态在任意非互易系统接近其平衡态。特别是，我们描述了如何（i）迫使系统的某个部分在弛豫过程中根据规定的规律（即热靶向探针）演变，（ii）将某些元素与系统的其余部分隔离，或（iii）在弛豫过程中同步它们的演变。我们还推导出了系统必须满足的一般条件，以便某些部分以最小的能量成本向最低温度松弛或以最短的时间向规定的温度松弛。最后，我们考虑几个有代表性的例子中的系统进行热辐射交换。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous Torque on an Inhomogeneous Chiral Body out of Thermal Equilibrium
本文将先前非均匀物体偏离热平衡时产生自发力的研究推广至力矩，发现非均匀手性物体在偏离热平衡时会产生自发力矩，并最终达到可观测的终端角速度。
2025-02-05 hep-th quant-ph
Thermal avalanches in isolated many-body localized systems
本文通过在无序 Heisenberg 自旋链中嵌入可调热区域，结合纠缠熵与能隙比研究热雪崩，发现强无序下需$P/L$超过阈值，并识别出趋于在热力学极限消失的中间相。
2025-10-20 cond-mat.str-el quant-ph
