Convex geometry of Markovian Lindblad dynamics and witnessing non-Markovianity
我们开发了一个理论的线性证人检测非Markovianity的基础上,几何结构的集合的Choi状态的所有Markovian演化具有Lindblad型发电机。我们证明了在小时间间隔近似下,所有这样的马尔可夫Choi态的集合形成一个凸紧集。利用几何Hahn-Banach定理,构造线性见证函数,从马氏Choi态集合中分离出一个非马氏Choi态.我们提出的例子,这样的证人退相通道和泡利通道的情况下,量子比特。我们进一步研究了马尔可夫Choi态的几何结构,发现它们并不构成多胞形。这提供了一个平台,考虑非Markovianity证人的非线性改进。
2018-05-28 quant-ph
Going beyond quantum Markovianity and back to reality: An exact master equation study
本文用精确主方程解析研究振子耦合振子热库的非马尔可夫动力学,揭示AEN、失谐与脉冲控制规律,并发现冲击脉冲下类过冷的姆佩姆巴效应。
2024-12-03 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
Non-Markovianity in atom-surface dispersion forces
我们讨论了失败的马尔可夫近似在描述原子表面波动引起的相互作用,在平衡(卡西米尔-波尔德力)和平衡(量子摩擦)。使用一般的理论参数,我们表明,马尔可夫近似可能会导致错误的预测这种现象的强度和功能依赖于系统参数。我们的研究结果强调了非马尔可夫效应在色散相互作用中的重要性。特别是,我们表明,时间相关性的长时间幂律尾,以及相应的低频行为,两个时间偶极相关性,忽略了马尔可夫极限,显着影响力的预测。
2016-04-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical emergence of Markovianity in Local Time Scheme
最近,我们指出了所谓的本地时间方案作为一种新的方法来解决量子基础的首选指针基问题。在本文中,我们介绍和深入分析了一个相当非标准的动力学映射,是由该计划。一方面,该映射不允许引入适当定义的演化生成器,也不表示量子信道。另一方面,该映射是线性的、正的、保迹的、酉的以及完全正的,但不可分,因此是非马尔可夫的。尽管如此,我们提供了定量的标准动态出现的时间粗粒度马尔可夫,精确的动力学的开放系统,以及操作定义的近似封闭或开放的多粒子系统。一个封闭的系统永远不会达到一个稳定状态,而一个开放的系统可能会达到一个由L”uders-von Neumann公式给出的唯一的稳定状态;其中开放系统越小,达到稳定状态的速度越快。这些普遍的发现扩展了标准的开放量子系统理论,并实质上解决了某些宇宙学问题。
2016-05-06 quant-ph
High Resolution non-Markovianity in NMR
无记忆的时间演化在自然界中普遍存在,但通常对应于分辨率诱导的近似,即存在时间上的相关性,其影响是不可检测的。最近在小量子系统的动力学控制方面的进展提供了理想的场景来探测其中的一些效果。在这里,我们通过实验证明了通过在其环境中设计的相关性对量子硬币(量子比特)进化的记忆效应的精确诱导。特别地,我们设计了一个核磁共振(NMR)中的碰撞模型,并通过改变环境中的相关程度及其与量子比特相互作用的时间来精确控制效应的强度。我们还展示了这些效应如何被量子位上测量的有限分辨率所隐藏。该实验加强了NMR作为研究开放量子系统和模拟其经典对应物的试验台。
2016-03-17 quant-ph
Energy backflow and non-Markovian dynamics
我们探讨了感兴趣的系统与其环境之间的能量交换的时间行为,以及它与系统动力学的非马尔可夫性的关系。为了评估能量交换,我们依赖于全计数统计形式主义,我们使用它来评估其概率分布的一阶矩。我们特别关注从环境到系统的能量回流,我们将其与一个合适的条件和量词相关联,这使我们能够与最近引入的基于信息回流的非马尔可夫性概念建立联系。这个量词,然后详细研究的情况下,自旋玻色子模型,描述在二阶时间无卷积近似,观察到非马尔可夫允许观察能量回流。这种分析使我们能够识别能量回流较高的参数区域。
2016-01-23 quant-ph
Emergent non-Markovianity in time-delayed waveguide QED
University of South Florida(南佛罗里达大学)
本文研究时延波导量子电动力学装置,发现即使延迟时间很小,增加发射器产生的集体效应可涌现非马尔可夫性,其影响依赖于状态,结果为量子多体系统马尔可夫近似及量子设备规模化提供了参考。
2026-08-28 physics.optics quant-ph
Non-Markovian dynamics for an open two-level system without rotating wave approximation: Indivisibility versus backflow of information
利用最近提出的两个测度:信息的不可分割性和信息的回流性,在不采用旋转波近似(RWA)的情况下,研究了二能级系统与零温结构环境相互作用系统动力学的非马尔可夫性.在系统与水库弱耦合的限制下,通过将无时间卷积(TCL)生成元关于耦合强度展开到四阶,导出了系统约化态的时间局域非马尔可夫主方程.在久期近似下,得到了系统动力学的精确解析解,并给出了系统动力学不可分和信息回流的充分必要条件。在更一般的情况下,我们数值研究的情况下,洛伦兹水库的两个措施的性质。研究结果表明了反转项对系统动力学短时间尺度非马尔可夫行为的重要性,进一步揭示了这两种测度之间的关系及其作为非马尔可夫测度的合理性.最后,所考虑的系统的动力学的完全正性进行了讨论。
2012-05-28 quant-ph
Quantifying spectral signatures of non-Markovianity beyond the Born-Redfield master equation
本文提出一种光谱度量来检测开放量子系统稳态中的非马尔可夫性,并推导出超越Born-Redfield的频域量子主方程,可可靠诊断和量化多种环境下的非马尔可夫性。
2025-09-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamics Near a Photonic Band-Edge: Strong Coupling Effects Beyond Rotating-Wave Approximation
本文研究了耦合到二维光子晶体的量子发射体的动力学行为,光子晶体具有有限带宽、锐边和Van-Hove奇异性。基于最近提出的开放量子系统的NCA动力学映射,我们用非微扰方法研究了强系统-浴槽耦合和光子环境的非马尔可夫性的影响。我们发现,几个特征的光子带边附近的动力学特性,如冻结的自发发射和最大的光-物质纠缠,得到强烈的修改,在系统浴耦合中的反旋转项的存在下,超越了光波近似。此外,通过计算量子发射体的光谱函数,我们评论原子-光子束缚态所起的作用,并表明,这获得了更大的寿命,一旦放松的光波近似。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Rotating wave approximation for quadrupole interaction with high spin
本文详细研究了线极化交变磁场驱动下四极相互作用量子自旋系统的旋波近似。采用旋转波近似的传统方法是假设动力学被限制在约化的希尔伯特空间中。然而,当驱动强度相对较强或驱动为非谐振时,来自目标谐振子空间的泄漏以及来自反向旋转项的影响不再可以忽略。我们提出了旋转波近似应用在全希尔伯特空间考虑泄漏从目标共振子空间。为了包含反向旋转项的影响,我们在约化希尔伯特空间中利用反向旋转杂交旋转波方法。这些旋转波近似方法的性能进行了比较,通过估计的状态保真度以及操作员的保真度和结果表明,不同的方法可以采用不同的实际情况。
2020-10-15 quant-ph
Open quantum systems decay across time
描述一个开放量子系统的衰变几乎总是需要几个近似,以保持易于处理。在这里,我们首先重新审视的意义,域和看似矛盾的几个最广泛使用的这种近似:半群Markovianity,线性响应理论,维格纳-Weisskopf和行波近似。其次,我们导出了与环境线性耦合的开放量子系统的有效含时衰变理论和相应的广义量子回归关系。这个理论涵盖了所有的时间尺度,并将马尔可夫和线性响应结果作为极限情况。最后,我们将我们的理论应用于量子摩擦现象。
2020-06-03 quant-ph
Jaynes-Cummings model: What emerges first beyond the rotating-wave approximation?
在不考虑驻波近似的情况下,Jaynes-Cummings模型可以用具有守恒宇称的扩展Swain近似精确求解。然后在不同的水平上进行分析近似。在本零近似和一阶近似中自然包含了著名的行波近似。在二阶近似下,反行波项的作用明显地显现出来。简洁的解析表达式明确给出,并可以适用于超强耦合制度。初步应用于真空拉比劈裂是非常成功的。
2012-03-12 quant-ph
Correlation decay and Markovianity in open systems
一个有限量子系统S耦合到一个热的玻色子储存器R。初始SR状态可能是相关的,通过应用从一个大类采取的量子操作,以非耦合的平衡态。我们表明,完整的系统水库动态是由马尔可夫项加上相关项,加上一个小的耦合常数$λ$均匀的所有时间$t\ge 0$的剩余部分。相关项以与$λ$无关的速度随时间多项式衰减。在此之后,马尔可夫项变得占主导地位,其中系统根据戴维斯生成器生成的完全正的保迹半群演化,而水库保持平衡。这表明:(a)在初始SR关联衰减之后,SR动力学进入Born和Markov近似都有效的区域,以及(b)简化的系统动力学对于所有时间都是马尔可夫的,即使对于相关的SR初始状态也是如此。
2022-08-10 math-ph math.MP quant-ph
The most generalized analytical approximation to the solution of single-mode spin-boson model without rotating-wave approximation
单模自旋玻色子模型(SMSBM)在物理学的各个领域都有着广泛的应用。在没有行波近似(RWA)的情况下,我们试图解析地求解SMSBM。我们认为,得到的解析表达式是最精确的近似下的Abel-Ruffini定理的假设下,系统的解决方案,它适用于广泛的参数,如耦合强度和失谐,并将是实用的,目前可用的实验。
2009-05-04 quant-ph
Bridging the gap between the Jaynes-Cummings and Rabi models using an intermediate rotating wave approximation
我们提出了一种新的方法称为中间旋转波近似(IRWA),它采用了时间平均的方法来封装从强到超强耦合制度的光-物质相互作用的动力学。与通常的旋波近似不同,该方法将同旋项和反旋项分开处理,分别追踪它们的物理结果,从而建立了Jaynes-Cummings模型和量子Rabi模型之间的连续性。我们研究了近共振和大失谐情况下的IRWA。我们的IRWA不仅在耦合强度上与两个模型一致,而且对它们的差异提供了很好的解释。
2015-02-10 quant-ph
Entanglement evolution of a two-qubit system with decay beyond rotating-wave approximation
两个初始纠缠在Bell态的无相互作用原子被耦合到单模腔中。基于约化的非微扰量子主方程,在超纠缠波近似下,研究了两原子纠缠随衰变的演化。结果表明,反向旋转波项对解纠缠行为有很大的影响。就会出现纠缠猝死和纠缠突然出生的现象。
2008-12-11 quant-ph
Vibrational Superposition States Without Rotating Wave Approximation
本文提出了一种利用激光冷却囚禁离子的振动产生相干态叠加的方案。它是基于与利用反向旋转项的驻波的相互作用,即不应用旋转波近似。我们还证明了同样的方案可以用于量子态的测量,即用同样的方案可以重建非经典态
2000-04-20 quant-ph
Generalized rotating-wave approximation for arbitrarily large coupling
本文给出了单模自旋玻色子哈密顿量的广义行波近似。它示出,执行一个简单的基础的变化之前,消除非共振项的结果在一个显着更准确的表达系统的能级。广义近似适用于耦合强度的所有值和广泛的失谐值,并可能在固态实验中找到应用。
2007-06-14 quant-ph
Evolution of the N ion Jaynes-Cummings model beyond the standard rotating wave approximation
提出了N离子Jaynes-Cummings哈密顿量的一种么正变换。结果表明,任何近似表达的演化算子与变换的哈密顿量保持其有效性独立于外部驱动场的强度。特别地,使用旋转波近似,得到了N-离子Jaynes-Cummings模型的解,其改进了标准旋转波近似解。
2002-12-16 quant-ph
Trapped ions interacting with laser fields: a perturbative analysis without rotating wave approximation
本文用微扰方法研究了势阱中单个离子与激光相互作用的哈密顿量。它示出,特别是,旋转波近似不提供正确的表达,在第一微扰阶,系统的演化算子。
2003-07-25 quant-ph
The Theory of Three-level Photon Echo Using of Rotating Wave Approximation
在不同的文献中,用旋波近似描述了三能级光子回波,但都没有得到场的频率对系统基态频率的影响。在这项工作中,我们研究了一个Lambda型系统的理论和数值模拟。通过考虑环境中的多普勒效应,得到了不同的回波信号偏振态和强度方程。
2022-09-25 quant-ph
Dynamics of a two-level system coupled to a quantum oscillator: Transformed rotating-wave approximation
为了研究与量子振子耦合的二能级系统的动力学,我们提出了一种分析方法,即变换的行波近似,它考虑了反旋项的影响,但仍保持了普通行波近似的简单数学结构。我们计算了基态和低激发态激发态的能级,以及含时量子动力学。显然,该方法非常简单,并且可以很容易地扩展到更复杂的情况。此外,将计算结果与数值精确解进行了比较,结果表明,对于弱耦合和中等耦合以及中等失谐量,我们的解析计算与精确解在定量上是一致的。
2009-07-07 quant-ph
Two Qubits Tavis-Cummings Model Beyond the Rotating Wave Approximation: Degenerate Regime
在理想简并态下,研究了两个量子比特与谐振子单模相互作用的动力学行为。精确的解析表达式得到的状态属性的兴趣,包括量子比特纠缠的某一类初始状态的振荡器和量子比特。定性的差异和相似之处的退化制度时,振荡器的量子力学和经典的处理量子比特的演化进行了讨论。
2011-05-31 quant-ph
Pulse design without rotating wave approximation
我们设计了可实现的含时半经典脉冲,当双折射波近似不能应用时,可以比超快地反转二能级系统的布居数。基于反绝热方法或不变量的不同方法可能会导致脉冲函数的奇异性。提出了在脉冲宽度较小的情况下避免或消除奇异性的方法。对于许多振荡的另一种数值最小化方法的建议和证明。
2015-10-21 quant-ph
Decoherence of two qubits in a non-Markovian reservoir without rotating-wave approximation
在没有玻恩-马尔可夫近似和行波近似的情况下,精确地研究了两个初始纠缠量子比特在非马尔可夫库中的退相干。导出了非微扰量子主方程,并求出了它的精确解。研究了初始纠缠于Bell态的两个量子比特在三种不同参数情况下的退相干行为。结果表明,反向旋转波项对退相干行为有很大影响,考虑RWA时的精确解与不考虑RWA时的精确解存在差异.当原子处于非马尔可夫库时,采用RWA可能是不合适的。
2008-07-11 quant-ph
On the rotating wave approximation in the adiabatic limit
我重新审视了量子光学中一个长期存在的问题:什么时候旋转波近似是合理的?在Jaynes-Cummings和Rabi模型方面,我证明了无论系统参数如何,近似一般都在绝热极限下崩溃。这是明确表明,通过比较贝里阶段的两个模型,其中发现,这个几何相位是严格为零的拉比模型相反的非平凡的贝里阶段的Jaynes-Cummings模型。这个令人惊讶的结果的来源可以追溯到两个模型中不同的拓扑结构。
2012-08-09 quant-ph
Solutions to the Jaynes-Cummings model without the rotating-wave approximation
利用扩展玻色子相干态,可以将不采用行波近似的Jaynes-Cummings模型的解映射为一个单变量多项式方程的解。该多项式方程的解可以精确地给出该模型的所有本征值和本征函数以及耦合强度和失谐量的所有值,这可以很容易地应用于最近的电路量子电动力学系统中的超强耦合机制。
2010-11-15 quant-ph
Exact non-Markovian dynamics of Gaussian quantum channels: Finite-time and asymptotic regimes
我们研究了高斯量子信道的马尔可夫和非马尔可夫动力学,利用最近引入的一个必要和充分的标准和随后的措施的非马尔可夫性的基础上违反可分性的动力学映射。我们比较了量子布朗运动(QBM)和纯阻尼(PD)通道的典型实例,对于前者,我们发现,对于任何非马尔可夫参数的非零值,精确的动力学演化总是在有限时间以及在渐近状态下的非马尔可夫。如果诉诸旋转波近似(RWA)形式的QBM,忽略了异常扩散的系统动力学的贡献,我们表明,这种近似未能检测到的非马尔可夫性质的动态。最后,对于量子BM在渐近态下的精确动力学,我们证明了基于量子态之间的可交换性的非马尔可夫性的量词不能检测到动力学的非马尔可夫性质。
2018-06-14 cond-mat.other math-ph math.MP
Generalized rotating-wave approximation to biased qubit-oscillator systems
本文将具有反转相互作用的广义行波近似应用于有偏量子比特振子系统。给出了所有本征值和本征态的解析表达式。对于耦合到超导振子的通量量子比特,我们的方法计算的光谱与实验非常一致。计算的能级的各种偏见也同意通过精确对角化得到的耦合强度范围很广。量子位的动力学也被检查,结果进一步支持这里采用的解析近似的有效性。我们的方法可以很容易地实现和应用到超导量子比特振荡器实验进行当前和在不久的将来与一个偏置的量子比特和所有可访问的耦合强度。
2013-07-20 quant-ph
Controlling subluminal to superluminal behavior of group velocity in an f-deformed Bose-Einstein condensate beyond the rotating wave approximation
本文在旋波近似下研究了弱探测光场通过f-变形玻色-爱因斯坦凝聚体的群速度的可调控制。为此,我们使用了一个f-变形的推广的三能级组态的有效二能级量子模型,没有旋转波近似,其中玻色-爱因斯坦凝聚体的Gardiners声子算符是由粒子数算符n的算符值函数f(n)变形的。由反转项产生的校正在第一阶中表现为强度依赖的失谐,在第二阶中表现为强度依赖的原子-场耦合。我们把原子间的碰撞看作一种特殊的f-形变,其中碰撞率k被看作形变参数。我们证明了基于电磁感应透明和电磁感应吸收的亚光速和超光速传播的增强效应。特别地,我们发现:(i)在没有旋波近似的情况下,通过改变形变参数k,原子总数N和反旋项参数,可以有效地控制形变凝聚体的吸收和色散性质;(ii)通过增大k,1/N和反旋项参数,探测脉冲的群速度发生变化,从亚光速到超光速;(iii)在旋转波近似之外,探测场的亚光速和超光速行为得到增强。
2008-02-24 quant-ph
Validity of rotating wave approximation in non-adiabatic holonomic quantum computation
我们检验了旋转波近似(RWA)在非绝热完整单量子比特门中的有效性[New J. Phys. { \bf 14},103035(2012)]。我们证明,采用RWA可能会导致急剧下降的保真度快速门的实施和小能量之间的分离的激发态和计算态。研究了RWA在超导量子比特的非绝热完整量子计算的最近实验实现[Nature(London){ \bf 496},482(2013)]中的有效性。
2013-11-21 quant-ph
Optical Dipole Trapping beyond Rotating Wave Approximation: The case of Large Detuning
我们表明,包括反旋转条款,通常下降的评价的电偶极子的二能级原子与电磁场的相互作用,导致显着修改的情况下,大失谐的捕获势。结果表明,与最近的实验结果,拉盖尔-高斯空间分布模式的情况下,是在良好的数值协议。
2005-10-14 quant-ph
Spontaneous emission in a quantum system driven by the resonant field beyond the rotating wave approximation
在没有旋波近似的情况下,考虑了量子系统在驱动共振场中的准定态。在驱动场的频率基本上小于自发发射的频率的特殊情况下,研究了该系统中自发发射被抑制的条件。结果表明,该效应的特征参数与RWA对应的结果相比有很大的变化。描述了可以观察到所考虑的效应的真实物理系统。
2016-12-12 quant-ph
Quantum Zeno and Anti-Zeno Effect without Rotating Wave Approximation
研究了反旋项对玻色子环境中二能级系统的短时演化和量子Zeno(QZE)与反Zeno(AQZE)效应的影响。利用么正变换和微扰理论,同时得到了电子的自能、能移和增强的量子区带(QZE)或量子区带(AQZE)。计算得到的Zeno时间对原子跃迁频率的依赖性很强。当原子跃迁频率小于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间延长,反旋项增强QZE;当原子跃迁频率大于玻色子环境谱的中心频率时,Zeno时间缩短,反旋项增强AQZE。
2008-08-08 quant-ph
Adiabatically-manipulated systems interacting with spin baths beyond the Rotating Wave Approximation
本文通过超越旋转波近似的微扰方法,研究了三态系统与自旋浴弱耦合时受激拉曼绝热通道的粒子数转移效率,发现环境效应通常可忽略,从而验证了该过程的鲁棒性。
2024-02-27 quant-ph
General Framework for Quantifying Dissipation Pathways in Open Quantum Systems. II. Numerical Validation and the Role of Non-Markovianity
本文通过将 MQME-D 与 HEOM 精确结果对比,验证了其在量化开放量子系统热库组分耗散贡献方面的准确性,并提出利用时间尺度分离引入非马尔可夫性以显著提升精度。
2024-06-08 physics.chem-ph quant-ph
Generalized rotating-wave approximation to the two-qubit and cavity coupling system
提出了两量子比特腔耦合系统的广义行波近似。零级近似下的解析表达式恢复了以前的绝热表达式。通过进行一阶校正,可以消除反向反射波项。得到了与普通RWA哈密顿量形式相同的有效可解哈密顿量,并给出了精确的本征值和本征态。在较宽的耦合强度范围内,本GRWA的能级与数值精确对角化的能级一致。在不同失谐量的超强耦合区,GRWA中的原子布居数反转与数值计算结果定量一致。
2014-10-08 quant-ph
Quantum optimal control within the rotating wave approximation
我们研究旋转波近似和最优控制之间的相互作用。特别是,我们表明,对于广泛的一类最优控制问题,可以选择的控制领域,使旋转波近似下的哈密顿量变得与时间无关。因此,我们展示了如何将最优控制问题定义的函数最小化转换为一个更简单的多变量函数最小化。我们提供的解析解的状态到状态的转移的范例两个能级系统和更一般的星形配置的$N$能级系统。我们数值证明了这种方法的有用性,在更一般的类连接无环$N$水平系统的随机谱。最后,我们用它来设计一个协议,通过恒定的激光脉冲原子纠缠里德伯在实验相关的参数范围。
2015-03-06 quant-ph
Does the Berry phase in a quantum optical system originate from the rotating wave approximation
量子化光场中的Berry相位(BP)在十多年前被证明(Phys. Rev. Lett. 89,220404),因为它在腔量子电动力学中起着重要的作用而引起了人们的广泛关注。然而,它是在最近的一篇论文(物理学评论快报。108,033601),这样的BP只是由于旋转波近似(RWA)和相关的BP应该消失超过这个近似。基于一致的分析,我们在这封信中得出结论,BP在一个通用的拉比模型实际上是存在的,无论是否应用RWA。将BP的存在性推广到量子化腔场中的三能级原子。
2015-02-13 quant-ph
Cavity losses for the dissipative Jaynes-Cummings Hamiltonian beyond Rotating Wave Approximation
考虑到谐振子中的项随真空拉比频率的量级的频率而变化,给出了具有腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导.我们的方法允许挑选出物理环境,其中通常的现象学解释器被证明是完全合理的,并构成了我们以前的分析的扩展[Scala M。{ \em等} 2007 Phys.Rev.A { \bf 75},013811],其中在旋转波近似的框架中给出了微观推导。
2007-09-11 quant-ph
Qubit-oscillator dynamics in the dispersive regime: analytical theory beyond rotating-wave approximation
本文将Jaynes-Cummings模型的色散理论推广到二能级系统与谐振腔之间的耦合。当失谐量足够大时,我们将非RWA哈密顿量对角化,并讨论了与已知RWA结果的差异。我们的研究结果扩展了色散量子比特读出是可能的制度。如果几个量子比特耦合到一个谐振器,一个有效的伊辛型量子比特-量子比特相互作用出现,而RWA导致各向同性的相互作用。这影响了量子比特的纠缠特性。
2009-07-20 quant-ph
Open Quantum Systems Driven by Chirped Pulses: Quantized versus Semiclassical Fields and the Validity of the Rotating-Wave Approximation
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Zhejiang University of Science and Technology(浙江科技学院);Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学)
研究啁啾快速绝热通道中的布居转移,使用开放量子与半经典模型,检验半经典场描述和旋转波近似的准确性,发现鲁棒的布居转移对参数不敏感。
2026-07-02 quant-ph
Ultracold atoms in radio-frequency-dressed potentials beyond the rotating wave approximation
在原子芯片射频阱中研究了缀饰玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,在这个系统中,可以实现足够强的敷料,导致广泛使用的旋转波近似(RWA)打破。我们提出了一个完整的计算的原子-场耦合表明,非RWA的贡献定量地改变了新兴的修饰绝热势的形状。此外,非RWA贡献导致额外的允许的过渡之间的修饰电平。我们利用射频光谱的玻色-爱因斯坦凝聚体被困在修饰态势直接观察从RWA到超越RWA制度的转变。
2007-08-01 quant-ph
Experimental simulation of quantum temporal steering beyond rotating-wave approximation
描述开放系统的动力学通常从微扰理论开始,并涉及各种近似,如玻恩近似、马尔可夫近似和行波近似(RWA)。然而,近似方法可能会引入或多或少的不完整性,在描述浴行为。在这里,我们考虑一个量子信道,它是由一个量子比特(一个两能级系统)与玻色子浴相互作用建模的。与传统的作品,我们实验模拟的系统浴相互作用,而不适用玻恩,马尔可夫,和行波近似。据我们所知,这是第一个实验模拟的量子信道没有任何上述近似,通过使用线性光学器件。这些结果不仅揭示了反向旋转项的影响,而且更准确地描述了量子信道的动力学过程。此外,我们实验研究了量子时间操纵(TS)的动力学,即,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向的时间模拟。实验和理论结果吻合良好,并表明反向旋转项显着影响TS动力学。当一个人将TS与密码协议的安全性单配地关联时(例如,BB84),我们的实验测试表明,基于RWA的信道将提供夸大的安全持续时间,而他们实际上是不安全的非RWA信道的情况下。这意味着进行RWA可能会对量子密钥分发的安全性造成风险。我们的研究结果有望在安全量子通信和未来有趣的TS研究中有有用的应用。
2017-04-01 quant-ph
An approach to the time-dependent Jaynes-Cummings model without the rotating wave approximation
本文给出了不采用旋波近似(RWA)的含时Jaynes-Cummings(JC)模型的精确解。证明了存在一个压缩算符么正变换,将无RWA的J-C模型与有RWA的J-C模型联系起来。这样,通过适当的压缩么正变换,可以将不含RWA的含时J-C模型变换为已精确求解过的含RWA模型,并在此基础上得到不含RWA的含时J-C模型的精确解.本文的方法还表明,我们可以统一地处理这两类含时J-C模型(包括有无RWA)。
2003-11-20 quant-ph
Recoherence, adiabaticity, and Markovianity in Gaussian maps
Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Sup\'erieure, ENS, CNRS, Universit\'e PSL, Sorbonne Universit\'e, Universit\'e Paris Cit\'e, 75005 Paris, France;Universit\'e Paris-Saclay, CNRS, Institut d'Astrophysique Spatiale, 91405, Orsay, France
研究两个线性耦合谐振子系统中再相干、绝热性与马尔可夫性的关系,发现退相干是非微扰且非绝热的,并引入Bures速度度量马尔可夫性以优化近似。
2025-10-23 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Dissipation of the Rabi model beyond the rotating wave approximation: Quasi-degenerate qubit and ultra-strong coupling
研究了环境对量子比特-振子耦合系统动力学行为的影响。我们研究的情况下,准简并量子比特的超强耦合制度的量子比特的频率是远远小于振荡器的频率,量子比特和振荡器之间的耦合是大的,这两个无效通常采用的旋转波近似。与标准的量子光学主方程不同,我们在微观上推导了一个修饰态主方程,同时明确地考虑了量子比特-振荡器耦合。利用导出的主方程,我们讨论了一种可以用来探测量子比特-振子系统的修饰能级结构的光谱技术。
2013-04-19 quant-ph
Quantum dynamics of molecular ensembles coupled with quantum light: Counter-rotating interactions as an essential component
该研究基于宏观量子电动力学分析多分子系统,证明反旋相互作用对能量位移、偶极相互作用及布居动力学不可或缺。
2023-07-27 quant-ph
Optomechanically induced optical responses with non-rotating wave approximation
慢光传播是量子光学中的一个重要现象。在这里,我们从理论上研究了一个简单的光机系统中的慢光的性质,考虑到非旋转波近似(NRWA)的影响,这是在以前的相关工作中被忽略。利用NRWA效应,可以在光机械诱导透明窗口实现超弱光,特别是在未分辨边带区。从理论结果中我们发现,在最近的实验中,对于\textit{several minutes}(mHz线宽),延迟时间的上限正好是机械振铃时间。此外,我们还研究了在NRWA效应下系统的完全光机械诱导透射和吸收现象。我们相信这些结果可以用来控制现代光网络中的光传输。
2021-02-20 quant-ph
Invariant-based pulse design for three-level systems without the rotating-wave approximation
提出了一种基于Lewis-Riesenfeld不变量理论的三能级系统驱动脉冲的逆向工程设计方案。该方案可以应用于一个三能级系统,即使在不能使用行波近似(RWA)。通过调节控制参数,可以很容易地控制系统中脉冲的幅值和失谐量的最大值。我们通过一个不变算子来分析系统的动力学,因此不需要额外的耦合。此外,还研究了避免脉冲奇异性的方法,得到了一些有用的结果。我们希望该方案能为无RWA的快速量子信息处理做出贡献。
2017-05-24 quant-ph
Fano-Agarwal couplings and non-rotating wave approximation in single-photon timed-Dicke subradiance
最近,引入了一类新的单光子时间迪克(TD)亚辐射态,其可能应用于基于单光子的量子信息存储和按需超快检索[Scully M. O.,物理学评论快报,115(2015)243602]。然而,任何一种虚过程对这些新的亚辐射态衰变的影响一直是一个悬而未决的问题。在本文中,我们专注于这个问题的详细。特别是,我们研究如何纯Fano Agarwal耦合和其他虚拟过程所产生的非旋转波近似的影响,否则子和superradiant状态的衰变。除了所有TD状态之间的整体虚拟耦合,我们还专注于特定TD状态之间的耦合所发挥的主导作用。
2016-05-26 quant-ph
Generalized squeezing rotating-wave approximation to the isotropic and anisotropic Rabi model in the ultrastrong-coupling regime
利用位移变换和压缩变换,提出了广义压缩行波近似。一个可解的哈密顿量被重新制定在相同的形式作为普通RWA的。在量子比特与振子耦合实验中,用位移压缩振子态代替原来的位移态,得到了一个定义良好的类薛定谔猫纠缠态。对于各向同性Rabi情形,平均光子数和基态能量用附加压缩项解析地表示,表现出GSRWA的实质性改进。各向异性Rabi模型的基态能量也证实了GSRWA的有效性。由于压缩效应的存在,GSRWA改进了以往的方法,即使在大的原子频率下,也可以在很宽的耦合强度范围内只进行位移变换。
2016-12-13 quant-ph