Giant-atom entanglement in waveguide-QED systems including non-Markovian effect
该研究针对耦合到同一维波导的两个巨原子,推导三种耦合构型下的含时滞量子主方程,分析其马尔可夫与非马尔可夫纠缠动力学,揭示相移、时滞等因素对纠缠的调控规律,为量子网络中的纠缠操控提供理论支撑。
2023-06-09 quant-ph
Dark state with counter-rotating dissipative channels
暗态是不同量子态之间相互干涉的结果,在芯片级原子钟和量子信息等领域具有重要意义。对于$Λ$型三能级系统,这种暗态通常被认为是无耗散的,因为它是两个最低态的叠加,它们之间没有偶极跃迁。然而,以往的研究都是基于行波近似(RWA),忽略了系统与环境相互作用中的反旋项。本文研究了耦合到两个玻色子浴中的$Λ$型三能级系统暗态的非马尔可夫量子动力学,揭示了反转项对暗态的影响。与RWA内的暗状态相反,由于这些反向旋转项,即使在零温度下也会发生暗状态的泄漏。此外,我们还提出了一种通过对系统施加泄漏消除算符来恢复暗态的量子相干性的方法。
2017-06-05 quant-ph
Matter-Wave Interferometers as Open-System Dark Matter Detectors
Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology(加州理工学院沃尔特·伯克理论物理研究所)
利用开放有效场论和Schwinger-Keldysh形式论,研究物质波干涉仪通过相位和退相干效应探测暗物质,揭示了弹性自旋无关散射中退相干的Bose增强或Pauli阻塞因子,以及相位与暗物质占据数的线性关系。
2026-05-29 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Protecting collective qubits from non-Markovian dephasing
本文提出将集体编码量子比特的非马尔可夫退相干描述为时间-频率相空间位移,并揭示强驱动与非马尔可夫性结合可保护量子比特,实验上用里德伯超原子将相干时间延长一个数量级。
2025-11-07 physics.atom-ph quant-ph
Searching Axion-like Dark Matter by Amplifying Weak Magnetic Field with Quantum Zeno effect
本文理论提出利用量子芝诺效应(QZE)通过核自旋放大弱磁场信号,证明其在高斯噪声下的放大倍数较马尔可夫情形提高约$e^{1/2}$倍,并确定最优实验参数,为暗物质和奇异相互作用的新约束实验提供指导。
2025-02-19 physics.app-ph quant-ph
Markovian dissipation can stabilize a (localization) quantum phase transition
本文提出一种由马尔可夫耗散稳定而非破坏的非平庸量子相变,通过驱动自旋-玻色子模型变体证明稳态局域化相变源于低频玻色子对自旋动力学的重整化,展示了动力学设定中的量子性。
2025-05-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Continuous quantum correction on Markovian and Non-Markovian models
University of Southern California, Viterbi School of Engineering(南加州大学维特比工程学院)
本文研究了连续量子校正在马尔可夫与非马尔可夫模型中的性能差异,发现非马尔可夫模型能更有效抑制错误,归因于量子芝诺效应。
2025-06-24 quant-ph
Collision models: Markovian and Non-Markovian impurity models
The University of Tokyo(东京大学)
本文提出马尔可夫杂质碰撞模型,利用BLP度量证明存在临界p使过程从马尔可夫转为非马尔可夫,并通过数值模拟揭示相互作用强度对临界参数的影响。
2026-10-02 quant-ph
Coherent and decoherent time evolution of finite Markovian and non-Markovian open quantum systems
我们研究了开放量子系统在不同状态下的时间演化特性,即马尔可夫和非马尔可夫状态。我们分析他们的行为,就其相干或退相干的时间演化,通过不同的模型,并试图获得一些洞察马尔可夫性和连贯性之间可能存在的相关性。
2015-03-31 quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics induced by a generic environment
研究了耦合到随机矩阵环境中的量子二能级系统的开放动力学。利用量子信道理论,我们研究了不同的量子马尔可夫性测度和判据。一个彻底的分析,整个参数空间,揭示了广泛的不同制度,从强非马尔可夫马尔可夫动态。与分析模型相反,所有非马尔可夫度量和标准都必须应用于具有波动和统计不确定性的数据。我们讨论了不同的方法的实际用途。
2019-06-25 quant-ph
Environmental correlations and Markovian to non-Markovian transitions in collisional models
研究了开放量子系统碰撞模型中诱导非马尔可夫动力学的最小条件集。这是通过在环境状态中引入相关性并分析连续时间步长的量子映射的可分性来完成的。我们的模型和结果作为一个平台的微观研究的非马尔可夫行为,以及一个简单的场景的非马尔可夫性与纯粹的收缩映射,即没有信息回流系统和环境之间的例子。
2014-09-22 quant-ph
Crossover Between Non-Markovian and Markovian Dynamics Induced by a Hierarchical Environment
库的记忆效应可以诱导开放量子系统的非马尔可夫演化。虽然具有更强记忆效应的水库似乎应该对感兴趣的系统产生更强的非马尔可夫效应,但这种看似直观的想法可能并不总是正确的。我们通过研究耦合到分层环境的量子位(二能级原子)来说明这一点,该分层环境包含单模腔和由无限多个模式组成的水库。我们展示了系统的非马尔可夫特性是如何受到量子比特和腔之间的耦合强度和库的相关时间的影响。特别是,我们发现了一个新的现象,即量子比特的马尔可夫和非马尔可夫过渡表现出一个异常的模式,在参数空间所描述的耦合强度和相关时间的水库。
2014-10-10 quant-ph
Markovian embedding of non-Markovian quantum collisional models
在量子碰撞模型的基础上,可以导出一类非马尔可夫完全正的主方程。在这种唯象方法中,开放量子系统的动力学是通过随机实现的系综来建模的,随机实现包括在系统状态上的(碰撞)完全正变换的随机时间的应用。在本文中,我们证明了这类模型可以嵌入到由感兴趣的系统和辅助系统组成的二分马尔可夫Lindblad动力学中。与唯象公式相反,这里的随机系综动力学和事件间的时间间隔统计是从量子测量理论得到的,假设辅助系统是连续监测的时间。系统碰撞动力学为非马尔可夫的模型[B. Vacchini,Phys.Rev.A87,030101(R)(2013)]也从本方法获得。的形式主义是通过二分动力学,导致非马尔可夫系统的影响,如环境到系统的信息回流。
2013-08-31 quant-ph
Kraus representation of quantum evolution and fidelity as manifestations of Markovian and non-Markovian avataras
它表明,保真度的动态演化系统与其较早的时间密度矩阵提供了一个签名的非马尔可夫动力学。此外,保真度与初始状态和动态演化的状态被证明是更大的非马尔可夫演化相比,在相应的马尔可夫情况下。从量子演化的Kraus表象出发,在其短时结构中,区分了马尔可夫和非马尔可夫性质。这两个特点是相互一致的,他们是说明与系统与其环境的相互作用的四种模式的帮助。
2010-10-27 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
Dark-state induced trapping law in single-photon emission from multiple quantum emitters
本研究揭示了多量子发射体系统中暗态诱导的普遍俘获定律,该定律仅取决于激发与总发射体数量之比,可强烈抑制单光子集体发射。
2023-06-19 quant-ph
Predicting non-Markovian superconducting qubit dynamics from tomographic reconstruction
非马尔可夫噪声在理解和对抗量子计算机中的退相干方面提出了一个特别相关的挑战,但在简单模型中捕获具有挑战性。在这里,我们表明,一个简单的唯象动力学模型称为后马尔可夫主方程(PMME)准确地捕捉和预测超导量子比特系统中的非马尔可夫噪声。PMME是使用IBM Quantum Experience基于云的量子处理器的实验测量状态动力学构建的,因此构建的模型成功地预测了在后来的实验中观察到的非马尔可夫动力学。该模型还允许提取有关串扰和非马尔可夫度量的信息。我们明确表明,PMME模型预测随后的动态处理器比标准的马尔可夫主方程。
2021-11-13 quant-ph
Exact closed master equation for Gaussian non-Markovian dynamics
非马尔可夫主方程描述了一般的开放量子系统,当没有近似。我们提供了确切的封闭的主方程类高斯,完全积极的,保迹,非马尔可夫动力学。这个非常普遍的结果允许研究各种各样的物理系统。我们证明了非马尔可夫量子布朗运动的主方程是我们一般结果的一个特例。此外,我们还导出了非马尔可夫耗散随机薛定谔方程解的主方程,为分析耗散非马尔可夫崩溃模型奠定了基础。
2016-03-23 quant-ph
Non-Markovian open dynamics from collision models
研究了由碰撞模型产生的完全正(CP)以及CP可除的连续时间动力学映射的凸组合。虽然个别地图都CP和马尔可夫,我们发现,凸组合仍然CP,但不一定马尔可夫。给出了由碰撞模型产生的量子比特动力学映射的这种组合的例子,并讨论了这种映射的可逆性、CP-可除性、P-可除性以及马尔可夫性质。
2019-05-09 quant-ph
Non-Markovian quantum trajectory unravellings of entanglement
在非马尔可夫机制下,利用量子态扩散(QSD)方法求解了双量子位耦合到公共浴槽的完全量子化模型。我们建立了两量子比特耗散和退相模型的显式时间局域非马尔可夫QSD方程。将扩散量子轨道应用于非马尔可夫体系中两量子比特系统的纠缠估计。在这两种情况下,纠缠演化的非马尔可夫特征,揭示了通过量子扩散在系统状态空间中的解开。
2016-06-29 quant-ph
Optimizing continuous-time quantum error correction for Markovian and non-Markovian noise models
University of Southern California(南加州大学)
本文利用机器学习优化连续时间量子纠错码空间和恢复映射,以适应任意噪声条件。
2026-09-21 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equations for Markovian and non-Markovian cases
首先介绍了马尔可夫随机薛定谔方程及其与连续时间测量理论的联系。此外,将随机演化方程转化为一种模拟算法,并用两个具体的例子-阻尼谐振子和零拍光探测的二能级原子进行了说明。然后,我们考虑如何通过色噪声在随机薛定谔方程中引入记忆效应。具体来说,通过使用Ornstein-Uhlenbeck过程的方法进行说明,并提出了一个模拟的非马尔可夫过程。最后,在耗散量子比特模型的随机模拟的帮助下,分析近似技术进行了测试。
2013-10-02 quant-ph
Relationship between costs for quantum error mitigation and non-Markovian measures
量子纠错(QEM)是一种在没有量子比特开销的情况下对量子系统中的错误进行补偿的量子纠错方法。虽然以前主要考虑了数字量子计算机上的马尔可夫门误差,但由于大多数固态系统中不可避免地存在非马尔可夫噪声效应,因此讨论QEM与非马尔可夫误差之间的关系是必不可少的。在这项工作中,我们调查非马尔可夫噪声的QEM,并表明QEM和非马尔可夫措施的成本之间有一个明确的关系。作为例子,我们展示了几个非马尔可夫噪声模型,以弥合我们的理论框架和具体的物理系统之间的差距。这一发现可能有助于为具有非马尔可夫环境的现实量子设备设计更好的QEM策略。
2021-02-08 quant-ph
LQG feedback control of a class of linear non-Markovian quantum systems
针对一类线性非马尔可夫量子系统,提出了一种线性二次高斯(LQG)反馈控制策略。针对非马尔可夫开放量子系统的增广马尔可夫模型,基于白化量子滤波器的状态估计,设计了反馈控制律。在这个增广的马尔可夫模型中,辅助系统扮演着环境的内部模式的角色,将白噪声转换为洛伦兹噪声,而主系统由于与辅助系统的直接相互作用而服从非马尔可夫动力学。仿真结果表明,当辅助系统受到热噪声干扰时,采用白化滤波器的LQG控制器在最小化主系统光子数的问题上获得了比采用马尔可夫滤波器的LQG控制器更好的控制性能.
2016-01-04 quant-ph
System-environment correlations and Markovian embedding of quantum non-Markovian dynamics
我们研究了量子系统的动力学,其与环境的相互作用由碰撞模型描述,即开放动力学通过系统与环境的各个组成部分之间的酉相互作用序列建模,称为“ancillas”,随后追踪出来。在这种情况下,非马尔可夫性是通过允许额外的酉相互作用之间的ancillas。对于这个模型,我们确定相关的系统环境相关性,导致非马尔可夫演化。通过一个等效的图片的开放的动态,我们引入的概念“记忆深度”,这些相关性之间建立的系统和一个适当大小的内存渲染的整体系统+内存进化马尔可夫。我们扩展我们的分析表明,虽然大多数系统与环境的相关性是无关的动力学特性的过程中,他们通常发挥了重要的作用,在热力学描述。最后,我们表明,在一个能量守恒的系统与环境的相互作用,热通量的非单调时间行为作为一个指标的非马尔可夫行为。
2018-07-10 quant-ph
Simple Non-Markovian Microscopic Models for the Depolarizing Channel of a Single Qubit
典型的单量子比特噪声通道-去极化、相位阻尼和振幅阻尼通道-描述了马尔可夫和非马尔可夫演化。简单的微观模型的去极化通道,经典和量子,被认为是。简要回顾了描述相位阻尼和振幅阻尼通道的微观模型。
2012-11-09 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
Collision model for non-Markovian quantum dynamics
研究了碰撞模型对开放量子系统非马尔可夫动力学的适用性。通过允许碰撞之间的独立环境自由度之间的相互作用,我们能够构建一个碰撞模型,允许研究开放系统动力学中的量子记忆效应。我们还讨论了在扩展状态空间中将非马尔可夫碰撞模型动力学嵌入马尔可夫碰撞模型动力学的可能性。作为一个具体的例子,我们展示了如何使用所提出的碰撞模型类,我们可以离散模型的非马尔可夫振幅阻尼的量子比特。在时间连续极限下,我们得到了二能级系统自发衰变到结构零温库的著名结果
2016-03-01 quant-ph
Post-Markovian master equation à la microscopic collisional model
该研究从微观马尔可夫碰撞模型框架推导出兼具解析可解性与数值可处理性的完全正定后马尔可夫主方程(PMME),其可简化为中岛-茨万齐格方程或马尔可夫主方程,且能加速热化进程,巩固了碰撞模型可模拟任何开放量子动力学的论断。
2024-11-25 quant-ph
Exact Markovian and non-Markovian time dynamics in waveguide QED: collective interactions, bound states in continuum, superradiance and subradiance
我们开发了一个形式主义的精确时间动力学波导量子电动力学(QED)使用的实空间方法建模。形式主义不假设任何特定配置的发射器,并允许马尔可夫动力学的研究完全解析和非马尔可夫动力学半解析与一个简单的数值积分步骤。我们利用该方法研究了连续介质中的亚辐射、超辐射和束缚态。我们讨论了新的现象,如细分的集体衰变率到对称和反对称的子集和非马尔可夫超辐射效应,可以导致集体衰变强于迪克超辐射。我们还讨论了可能的应用,如脉冲整形和相干吸收。因此,我们拓宽了稳态光子输运以外的实空间方法的适用范围。
2019-12-03 quant-ph
Non-Markovian Quantum Feedback Networks I: Quantum Transmission Lines, Lossless Bounded Real Property and Limit Markovian Channels
本文的目的是阐述量子通信和信号处理的建模问题,其中系统之间的通信通过非马尔可夫信道。这是量子传输线的一般特征。我们的最终目标是扩展已经为马尔可夫模型开发的网络规则。为此,我们回顾这种非马尔可夫模型的传输线及其量化的哈密顿描述。这些都发生在非平衡态热力学的背景下,但我们的兴趣是在传输线作为信息的载体,而不是热浴。我们表明,有一个分析的散射矩阵与这些模型和稳定性可以制定的无损有界的真实属性。注意到输入和输出字段不单独满足非自破坏原则,我们讨论了严格的限制,在这种模型出现马尔可夫,所以服从量子滤波和控制的标准方法
2016-04-08 quant-ph
Experimental characterisation of a non-Markovian quantum process
每个量子系统都与环境耦合。这样的系统-环境相互作用导致不同时间的量子操作之间的时间相关性,从而导致非马尔可夫噪声。原则上,非马尔可夫噪声的完整表征需要多时间过程矩阵的层析成像,这在计算上和实验上都是苛刻的。在本文中,我们提出了一个更有效的解决方案。我们采用机器学习模型来估计非Markovianity的数量,如通过信息理论测量量化的,具有断层扫描不完整的测量。我们在量子光学实验上测试了我们的模型,并且我们能够以$90\%$的精度预测非马尔可夫度量。我们的实验为有效检测大规模量子计算机中出现的非马尔可夫噪声铺平了道路。
2021-02-02 quant-ph
Comparative study of non-Markovianity measures in exactly solvable one and two qubit models
在本文中,我们提出了一个详细的批判性研究最近提出的几个非马尔可夫措施。我们分析了它们在纯退相和耗散两种情况下的单量子比特和双量子比特系统的性质。更具体地说,我们调查和比较他们的可计算性,他们的物理意义,他们的马尔可夫到非马尔可夫交叉,和他们的加性属性相对于量子比特的数量。自下而上的方法,我们追求的目的是在几个范式的开放系统模型中的非马尔可夫指标的行为识别的相似性和差异。这反过来又使我们能够推断出被称为非马尔可夫动力学的杂色现象的主要特征,并可能掌握其物理本质。
2016-09-17 quant-ph
Tunable non-Markovian dynamics in a collision model: an application to coherent transport
Clarendon Laboratory, University of Oxford(牛津大学克拉伦登实验室)
本文提出碰撞模型研究系统与环境耦合的非马尔可夫性动态,通过退极化通道控制非马尔可夫性程度,分析非马尔可夫性对三量子比特链信息相干传输的影响,发现非马尔可夫环境在某些情况下反而导致信息损失增加。
2025-03-21 quant-ph
Witnessing non-Markovianity with Gaussian quantum steering in collision model
本文利用全光学碰撞模型模拟非马尔可夫连续变量高斯信道,提出以高斯量子导引量化信道非马尔可夫性,并通过调节分束器反射率揭示该度量因导引不对称性而依赖于具体导引场景。
2024-05-02 quant-ph
Harnessing non-Markovian quantum memory by environmental coupling
控制开放量子系统的非马尔可夫动力学在量子信息技术中至关重要,因为它在保存量子记忆方面发挥着至关重要的作用。尽管在许多现实场景中,量子系统可以同时与复合环境相互作用,但这种情况仍然很少被理解,特别是关于环境部分之间耦合的影响。我们分析了一个量子比特同时与两个耦合的单模腔相互作用的非马尔可夫行为,这两个耦合的单模腔又耗散成无记忆或保持记忆的库。我们发现,增加控制参数,即双模耦合,允许触发和增强的非马尔可夫动力学的量子比特从一个马尔可夫一个在没有耦合。令人惊讶的是,如果量子位动力学对于零控制参数是非马尔可夫的,则增加后者能够实现从非马尔可夫到马尔可夫状态的多次转变。这些结果独立于储层的性质。这项工作强调,适当地设计复合环境各部分之间的耦合可以有效地利用基于非马尔可夫性存储在量子位中的量子存储器。
2015-06-27 quant-ph
Controllable non-Markovianity in phase relaxation
最近,量子技术取得了显著的进展。鉴于此,重要的是研究一个开放量子系统作为这种量子器件的模型。量子器件通常需要极端的条件,例如非常低的温度才能使器件工作。在这种情况下,动力学可以是非马尔可夫的,而在高温状态下则是马尔可夫动力学。这一发现使我们有必要从理论和实验两方面研究一个非马尔可夫开放量子系统。本文报道了两个重要结果:1)一个简单但非平凡的理论模型的精确解; 2)通过NMR实验证明了该模型,其中非马尔可夫性是连续可控的。我们观察到理论和实验之间的定性协议。
2020-07-22 quant-ph
A Dynamical Theory of Markovian Diffusion
提出了马尔可夫扩散的动力学处理方法,并讨论了几个应用。随机解释的量子力学被认为是在这个框架内。导出了一个包含二阶量子效应的布朗运动模型。
2001-10-08 quant-ph
Non-Markovian Toy Quantum Chain
在开放量子系统的碰撞动力学框架下,我们提出了一种简单的稳态非马尔可夫量子链结构。为此,我们修改了微观马尔可夫系统-水库模型,考虑与每个分子之间的碰撞时间间隔重叠的多次碰撞。我们展示了如何通过在系统中加入卫星量子存储器来构造等价的马尔可夫量子链。我们区分量子和经典非马尔可夫性。此外,我们分别通过所需的卫星量子比特和比特数来定义非马尔可夫性的计数。作为量子非马尔可夫性的特殊度量,卫星w.r.t.系统建议。讨论了最简单的量子比特实现,指出了它对实际系统--环境动力学的意义。
2013-01-17 quant-ph
Quantum Speed Limits in Qubit Dynamics Driven by Bistable Random Telegraph Noise: From Markovian to Non-Markovian Regimes
研究双稳态随机电报噪声下量子比特的量子速度极限,发现非马尔可夫记忆效应通过信息回流加速演化,而非平衡初始条件则导致纯马尔可夫行为,为设计快速抗噪量子协议提供指导。
2025-04-22 quant-ph
Precursors of non-Markovianity
使用范式的信息回流的非马尔可夫演化的特点,我们引入了所谓的非马尔可夫性的前体,即必要的属性,系统和环境状态必须表现出在较早的时间,以确保动态是非马尔可夫的。特别是,我们认为一个定量的框架,以评估的作用,建立系统与环境的相关性与环境状态的变化在一个新兴的非马尔可夫动态。通过用布勒斯距离定义相关贡献,这些量被很好地定义,并且容易应用于广泛的物理设置,布勒斯距离可以方便地用量子态保真度表示。我们通过研究离散和连续变量非马尔可夫碰撞模型中非马尔可夫性的前体来证明这一点。
2019-05-30 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
Phenomenological measure of quantum non-Markovianity
非马尔可夫效应在物理量子系统中普遍存在,并且仍然是实现高质量控制和可靠量子计算的重大挑战,但由于其固有的复杂性,很少表征。过去的方法来量化非Markovianity集中在小,简单的系统,我们表明,这种措施可以捕获的属性是无关的应用程序。有了这个见解,我们提出了一种方法来构建相关的非马尔可夫动力学的量词,并说明该计划的可计算性的特点模型量子点阵列。
2019-06-04 quant-ph
Ohmic Reservoir-based non-Markovianity and Quantum Speed Limit Time
研究了耗散Jaynes-Cumming模型中的二能级原子(感兴趣的量子系统)的非马尔可夫性和量子加速比,其中原子嵌入单模腔中,该腔与具有欧姆谱密度的外部库耦合。利用原子激发态的几率和时间局域主方程中的负退相干率,得到了非马尔可夫性的特征。我们还计算了原子演化过程的量子速度极限时间。结果表明,原子-腔场耦合是导致从马尔可夫到非马尔可夫以及从无加速到加速过程突变的主要物理原因,而这种突变的临界值仅取决于欧姆性参数。原子与腔场的耦合以及合适的库参数可以有效地改善动力学过程中的非马尔可夫性,加快原子的演化速度。在一定条件下,随着原子与腔场耦合度的增加,初始的非马尔可夫动力学先转变为马尔可夫动力学,然后再转变为非马尔可夫动力学。最后给出了物理解释。
2020-07-18 quant-ph
Robust quantum teleportation via a non-Markovian channel
本文提出非马尔可夫信道方法,通过增广系统建模环境内部模式,增强连续变量量子隐形传态性能,维持纠缠对数负性以减轻保真度衰减,并发现相干态比压缩态和猫态更鲁棒。
2023-10-15 quant-ph
Non-Markovianity of qubit evolution under the action of spin environment
一个开放系统动力学是马尔可夫的还是非马尔可夫的问题,可以通过研究动力学中信息流的方向来回答。在马尔可夫动力学中,信息必须总是从系统流向环境。如果环境只与二分系统中的一个子系统相互作用,那么二分系统中纠缠的动力学可以用来识别信息流的方向。在这里,我们研究了与环境相互作用的二能级系统的动力学,环境也是一个热浴,由大量的二能级量子系统组成。我们的模型可以被看作是一个密切的近似'自旋浴'模型在低温下。我们分析了马尔可夫性质的动态,因为我们改变了系统和环境之间的耦合。我们发现克劳斯运营商的动力学某些类别的耦合。我们表明,任何形式的时间无关或时间多项式耦合产生非马尔可夫性。此外,我们见证了时间指数耦合的某些参数值的非马尔可夫性。此外,我们研究了从非马尔可夫到马尔可夫动力学的过渡,因为我们改变耦合强度的值。
2018-10-10 quant-ph
Facets of quantum information under non-Markovian evolution
我们考虑两个非马尔可夫模型:随机电报噪声(RTN)和非马尔可夫失相(NMD)。从量子费舍尔信息流的角度研究了这些模型中的记忆性。这被认为是与其他著名的证人的非Markovianity一致。通过研究这两个噪声通道的门和通道的量子特性,从理论上刻画了它们的量子信息特性。进一步研究了量子相干性及其与混合度的平衡。这有助于正确理解这两个噪声通道在量子信息处理和量子通信的各个方面所扮演的角色。
2019-02-04 quant-ph
Non-Markovian decoherence and disentanglement scenarios in quantum Brownian motion
我们研究了耗散量子系统的非马尔可夫退相干和去纠缠动力学,重点研究了非高斯连续变量系统。动力学方程用量子布朗运动的Hu-Paz-Zhang主方程描述。比较了单模叠加态与双模纠缠态的消相干函数随时间的演化。它被证实,适度的非马尔可夫影响减缓了干涉条纹和量子关联的衰减,而强烈的非马尔可夫效应导致的共振浴甚至可以加速相干性的损失,相比马尔可夫近似的预测。定性地分析了退相干函数的不同情况,包括指数、高斯或代数衰减。结果表明,部分复苏的相干性可以发生在非Lindblad型动力学的情况下。
2007-11-20 quant-ph
Markovian feedback to control continuous variable entanglement
我们提出了一个实现连续变量纠缠量子反馈控制的模型。它由两个相互作用的玻色子模组成,受到振幅阻尼,达到纠缠高斯稳态。通过马尔可夫(直接)反馈的可能性,大大提高纠缠度。
2005-04-18 quant-ph
Quantum coherence and entanglement in wireless quantum batteries
Anhui University(安徽大学)
该研究分析无线量子电池系统的充电动力学与热力学性能,利用资源理论分析,揭示非马尔可夫效应、耦合对称性及相干性对能量传输的调控作用,为量子储能装置设计提供理论框架。
2026-08-25 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
Non-Markovian quantum Brownian motion: a non-Hamiltonian approach
我们推广了经典的布朗运动理论,从而考虑了Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程的非马尔可夫效应.对于自由粒子和谐振子,它表明,这种非马尔可夫效应帐户的布朗轨迹的可微性,以及故障的能量均分的统计力学在短时间内在某些物理情况下。这种非马尔可夫方法也扩展到看看异常扩散。接下来,我们引入了研究开放量子系统的动力学量子化方法,它包括直接从我们的非马尔可夫Klein-Kramers和Smoluchowski方程开始量子化经典布朗运动,而不涉及任何模型哈密顿量。相应地,在相空间中量子化我们的非马尔可夫Klein-Kramers会在位形空间中产生一个非马尔可夫量子主方程,而在位形空间中量子化我们的非马尔可夫Smoluchowski方程会在相空间中产生一个非马尔可夫量子Smoluchowski方程。此外,值得注意的是,非马尔可夫量子布朗运动发生在一般环境(例如,非热量子流体)的存在下。就由量子谐振子组成的热浴的特殊情况而言,导出了非马尔可夫的Caldeira-Leggett主方程和热量子Smoluchowski方程,并将其推广到玻色子和费米子热浴中。
2015-05-26 quant-ph
Non-Markovianity Hierarchy of Gaussian Processes and Quantum Amplification
研究了连续变量系统在保高斯信道下的高斯态动力学。我们引入了一个层次结构,这样的演变,包括马尔可夫,弱和强非马尔可夫过程,并提供简单的标准来区分类之间,基于中间高斯映射的积极性的程度。我们对所有单模相位不敏感高斯信道根据其非马尔可夫性程度进行分类,并表明弱非马尔可夫性具有操作意义,因为它导致高斯输入的暂时放大超过基本量子极限。明确的例子和应用进行了讨论。
2017-02-01 quant-ph
Experimental emulation of quantum non-Markovian dynamics and coherence protection in the presence of information backflow
我们实验模拟,在一个受控的方式,非马尔可夫动力学的纯退相自旋玻色子模型在零温度。具体来说,我们使用一组随机的外部射频场来设计所需的噪声功率谱,以有效地实现单个核磁共振量子位的非马尔科夫环境。系统的退相干函数和冯诺伊曼熵的非单调性体现了非马尔可夫性的信息回流。使用这种模拟的非马尔可夫环境中,我们实验研究的Carr-Purcell-Meiboom-Gill动态去耦(DD)序列,以抑制相干性的损失的效率。使用过滤器功能的形式主义,我们设计了优化的DD序列,最大限度地保护非马尔可夫环境的相干性,并研究其效率的实验。最后,我们讨论了DD辅助调谐的有效非马尔可夫。
2019-02-14 quant-ph