The closedness of the generator of a semigroup
本文研究巴拿赫空间上的有界算子半群,使得半群的成员关于各种弱拓扑是连续的,并给出了半群的生成元关于所涉及的拓扑是闭的充分条件.利用半群的拉普拉斯变换证明了这些结果。首先给出了向量值函数关于纯量测度的Pettis可积的充分条件。
2015-03-25 math-ph math.FA math.MP
Dilation of a class of quantum dynamical semigroups with unbounded generator on UHF algebras
对\cite{Ma}中提出的UHF代数上一类具有无界生成元的量子动力学半群构造了Evans-Hudson流.结果表明,这些流量是单位和协变的。讨论了与部分状态相关的半群的流的遍历性。
2003-10-29 math-ph math.MP math.OA
Analysis of quantum semigroups with GKS-Lindblad generators I. Simple generators
描述有限维空间中开放量子系统的时间演化的半群具有一种特殊形式的生成元,称为Lindblad生成元。分析了仅由一个算子表征的简单生成元。详细地给出了所有定态的完整集合,包括从生成算子计算定态的公式。相反的任务也可以完成,构建一个演化导致一个规定的稳态。
2007-11-30 math-ph math.MP quant-ph
Generalized Kraus Operators and Generators of Quantum Dynamical Semigroups
量子动力学半群在描述扩散、辐射衰变或其他非平衡事件等物理过程中起着重要作用。考虑到强连续保迹半群,我们证明了在一个特殊的准则下,这样一个群的生成元具有某种广义标准形,从而为这方面的研究提供了新的思路.此外,我们用具体的例子来说明我们的分析。
2015-09-04 math-ph math.MP quant-ph
Generators of Quantum Markov Semigroups
量子马尔可夫半群最初是在研究不可逆开放量子系统的演化过程中产生的。在数学上,它们是经典马尔可夫半群的推广,其中底层函数空间被非交换算子代数取代。在QMS是一致连续的情况下,Lindblad \cite{lindblad}、Stinespring \cite{stinespring}和Kraus \cite{kraus}的定理意味着半群的生成元具有$$L(A)=\sum_{n=1}^{\infty}V_n^*AV_n +GA+AG^*$$的形式,其中$V_n$和G是基础算子代数的元素。在本文中,我们研究的形式的生成元的QMS不一定是一致连续的,并作用在Hilbert空间的有界算子。我们证明了这类半群的生成元具有反映Lindblad和Stinespring结果的形式。我们也对反映Kraus结果的形式取得了一些进展。最后,我们看几个例子来澄清我们的发现,并验证我们使用的一些无界算子有稠密域。
2014-06-13 math-ph math.MP math.OA
Unbounded generators of dynamical semigroups
动力学半群已经成为描述开放系统动力学的重要结构。由于Gorini、Kossakowski、Sudarshan和Lindblad,有界生成元被称为标准形式。这种形式也常用于无界情形,但对无界生成元的一般形式知之甚少。本文首先对无界情形下的标准形作了一个精确的描述,强调直觉,收集甚至证明了围绕它的基本结果,并给出了一个警示性的例子,说明对标准形的理解不能过于天真。进一步的例子给出的半群,这似乎是概率保持一阶,但不是有限的时间。在此基础上,我们构造了非标准形式的生成元的例子。
2017-07-07 math-ph math.MP quant-ph
Quantum dynamical semigroups generated by noncommutative unbounded elliptic operators
研究了由非对易无界椭圆算子生成的量子动力学半群,它们可以写成Lindblad型无界生成元。在适当的条件下,我们首先构造生成元的极小量子动力学半群,然后利用Chebotarev和Fagnola的保守性充分条件证明该半群是保守的。
2005-05-09 math-ph math.FA math.MP
Quantum and classical dynamical semigroups of superchannels and semicausal channels
量子器件容易发生自然衰变。我们建议研究这些衰减过程作为量子信道的马尔可夫演化,这导致我们的动力学半群的超信道。超级信道是将量子信道映射到量子信道同时满足适当的一致性关系的线性映射。如果输入和输出量子信道作用在同一空间上,则可以考虑超信道的动力学半群。没有有用的建设性特征的生成元,这样的半群是已知的。我们从两个方面描述了这些生成器:首先,我们给出了一个有效的可检验的标准是否一个给定的映射生成一个动力学半群的超通道。其次,我们确定了一个规范形式的量子超通道的半群的生成元,类似于量子信道的情况下的GKLS形式。为了得到规范型,我们利用超通道和半共激完全正映射之间的关系,减少问题,找到一个规范型的半共激完全正映射半群的生成元。我们推导出一个正常的这些发电机使用一种新的技术,这也适用于无限维系统。我们的工作铺平了道路,以彻底调查的半群的超级通道:数值研究变得可行,因为允许发电机现在可以显式生成和检查。相应的发展方程的解析性质现在可以通过我们的规范形式来获得。
2022-07-21 math-ph math.MP quant-ph
A Remark on the structure of symmetric quantum dynamical semigroups on von Neumann algebras
研究了在具有忠实半有限迹的von Neumann代数上具有范数有界生成元的对称保守量子动力学半群的生成元结构。对于具有交换子的vonNeumann代数(即第I型vonNeumann代数),给出了这类半群的生成元为vonNeumann代数的自伴导子的平方和的一个充要代数条件.这推广了Albeverio,H(phi)egh-Krohn和Olsen [Alb]关于有限维矩阵代数的特殊情形的一些结果.我们还研究了一类具有无界生成元的量子动力学半群的类似问题。
2002-07-30 math-ph math.FA math.MP
Law of Large Numbers for Random Quantum Dynamical Semigroups
给出了一致连续随机量子动力学半群的一个大数定律原理。通过平均生成元证明了这些半群的独立副本的随机迭代与量子动力学半群是等价的。
2022-03-04 math-ph math.MP
The Differential Structure of Generators of GNS-symmetric Quantum Markov Semigroups
证明了高斯对称量子马尔可夫半群的生成元可以表示为导子的平方。这推广了Cipriani和Sauvageot关于迹对称半群的一个结果.与迹对称情形相比,一般情形下的导子满足扭曲乘积规则,反映了它们的模群的非平凡性。我们引入了富田双模的新概念。如果量子马尔可夫半群满足一定的附加正则性条件,则相应的Tomita双模可以在一个更大的von Neumann代数的$L^2$空间中实现,该代数的构造是自由Araki-Woods因子的算子值版本.
2022-07-19 math-ph math.FA math.MP
GKSL Generators and Digraphs: Computing Invariant States
近年来,量子动力学半群的有向图诱导生成元被引入和研究,特别是在唯一松弛和不变性的背景下。在这篇文章中,我们定义了一类对块对角生成器,它允许额外的相互作用系数,但保留了主要的结构特性。也就是说,当基础希尔伯特空间的基由哈密顿算子的本征基给出时(例如一般半群),则半群的作用使对角和非对角矩阵空间保持不变。在这种情况下,我们显式地计算半群的所有不变状态。为了定义这个类,我们提供了一个表征,当允许任意Lindblad算子(特别是,它们不需要像GKSL定理所要求的那样是无迹的)时,Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad(GKSL)方程定义了一个适当的生成元。此外,我们认为逆结构表明,每个生成器自然产生一个有向图,并在一定的假设下,这个有向图的属性可以利用获得知识的数量和结构的不变状态的相应的半群。
2019-06-13 math-ph math.MP quant-ph
Lie-Semigroup Structures for Reachability and Control of Open Quantum Systems: Viewing Markovian Quantum Channels as Lie Semigroups and GKS-Lindblad Generators as Lie Wedge
从控制有限维开放量子系统的角度出发,给出了描述完全正保迹映射结构的统一Lie半群框架。它允许(i)将Kossakowski-Lindblad生成元识别为子半群的Lie wedge,(ii)将Lie半群的性质(例如整除性)与量子信道的Markov性质联系起来,以及(iii)将可达集和开放系统的可控性联系起来。我们阐明,当时间最优控制推导出类似的封闭系统已经给出了良好的开放系统的并行性,当更详细的知识的开放系统(例如,就其Kossakowski-Lindblad主方程的参数而言)实际上是最先进的最优控制算法所需要的。--作为展望,我们勾画了一个新的,潜在的更有效的数值方法明确利用相应的Lie楔的结构。
2009-02-22 math-ph math.MP math.OC
Symmetric Ornstein-Uhlenbeck Semigroups and their Generators
给出了Hilbert空间值Ornstein-Uhlenbeck过程关于其不变测度$μ$可逆的充要条件.对于可逆过程,其生成元在$L^p(μ)$中的定义域用适当的Sobolev空间来刻画,从而将Meyer范数等价性推广到任意对称的Ornstein-Uhlenbeck算子.我们还提供了一个公式的频谱间隙的大小的发生器。这些结果被应用于研究混沌环境中的Ornstein-Uhlenbeck过程。利用Ornstein-Uhlenbeck算子的系数给出了转移半群$(R_t)$是紧的、Hilbert-Schmidt的和强Feller的充要条件.我们还表明,频谱间隙的存在意味着$R_t$的平滑属性,并提供了一个估计(适当定义)的梯度$R_tϕ$。最后,在希尔伯特-施密特的情况下,我们表明,任何$ϕ\in L^p(μ)$的功能$R_tϕ$是一个版本的Kolmogorov方程的(几乎)经典解。
2002-05-30 math-ph math.MP math.PR
Perturbations of Gibbs semigroups and the non-selfadjoint harmonic oscillator
设$T$是一个$C_0$ -半群$e^{-Tt}$的生成元,它对所有的$t>0$(一个Gibbs半群)都是有限迹的.设$A$是另一个闭算子,$T$ -有界且$T$ -界等于零.一般来说,PDMATHAMR可能不是Gibbs半群的生成元。本文的前半部分给出了$A$是Gibbs半群的生成元的充分条件。我们确定这些条件的Dyson-Phillips展开对应的扰动半群在适当的Schatten-von Neumann规范的收敛。在本文的后半部分,我们考虑$T=H_\vartheta=-e^{-i\vartheta}\partial_x^2+e^{i\vartheta}x^2$,非自伴谐振子,在$L^2(\mathbb{R})$和$A=V$,一个局部可积势增长像$|x|^α$ $0\leq α<2$在无穷远。我们建立,戴森-菲利普斯展开收敛在这种情况下,在$r$ Schatten-von Neumann规范$r>\frac{4}{2-α}$和$H_\vartheta+V$是生成元的吉布斯半群$\mathrm{e}^{-(H_\vartheta+V)τ}$ $|\argτ|\leq \fracπ{2}-|\vartheta|$。由此,我们确定渐近的特征值和预解范数的$H_\vartheta+V$。
2018-07-10 math-ph math.MP math.SP
Understanding and Generalizing Unique Decompositions of Generators of Dynamical Semigroups
本文推广 Gorini-Kossakowski-Sudarshan 分解,证明任意完全正动力学半群生成元可借助矩阵 $B$ 唯一分解为哈密顿型项与完全正耗散映射,并给出正交性。
2024-07-03 math-ph math.MP quant-ph
The induced semigroup of Schwarz maps to the space of Hilbert-Schmidt operators
证明了对于Hilbert空间中具有次不变忠实正规态的所有有界线性算子的von~Neumann代数上的Schwarz映射半群,存在Hilbert空间的Hilbert-Schmidt算子空间上的相应压缩半群.证明了如果原半群是弱$^*$连续的,则相应的半群是强连续的.引入了Hilbert空间的有界算子半群关于Hilbert空间的标准正交基的扩张生成元的概念。本文在Hilbert空间上所有有界线性算子的von~Neumann代数上的量子Markov半群的生成元具有紧预解式的条件下,给出了具有不变忠实正规态的量子Markov半群的生成元的形式.
2020-03-04 math-ph math.FA math.MP
Markovian semigroup from mixing non-invertible dynamical maps
我们分析了不可逆广义Pauli动力映射的凸组合。通过操纵混合参数,可以产生具有移位奇点、附加奇点或甚至没有奇点的通道。特别是,我们展示了如何使用不可逆的动态映射产生的马尔可夫半群。有趣的是,其混合结果在半群中的映射是由非正则的时间局部生成元和时间齐次记忆核生成的;即,它们的公式包含无穷大。最后,我们展示了在混合相应的动态映射后,生成器和记忆核是如何变化的。
2020-12-01 math-ph math.MP quant-ph
Christensen-Evans theorem and extensions of GNS-symmetric quantum Markov semigroups
本文证明了一致连续高斯对称量子马尔可夫半群生成元的Christensen-Evans定理的一个改进形式。我们利用这个结果证明了GNS对称量子马尔可夫半群的GNS对称扩张的存在性。特别地,这意味着有限维von Neumann代数上的GNS-对称量子马尔可夫半群的生成元可以写成Alicki定理所指定的形式。
2022-03-01 math-ph math.FA math.MP
Trace distance ergodicity for quantum Markov semigroups
本文提出基于Lindblad生成元谱分解的判据,用于量化量子马尔可夫半群到稳态的迹距离遍历性,并应用于玻色子/费米子Ornstein-Uhlenbeck半群及半单李代数参数化的半群族。
2024-01-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The Differential Structure of Generators of KMS-Symmetric Quantum Markov Semigroups
Enexis Group(Enexis集团);Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);Leipzig University(莱比锡大学)
本文刻画了KMS-对称量子马尔可夫半群生成元的微分结构,给出了有界与无界量子狄利克雷型用导数表示的完整描述,并揭示了模群在定义域上的强连续性及平方根的增生性。
2026-10-08 math-ph math.FA math.MP
On the generators of quantum dynamical semigroups with invariant subalgebras
本文研究具有不变子代数的 GKLS 生成元与 CP 映射刻画问题,证明二者在弱闭 *-代数情形下本质等价,并给出原子代数情形的范式。
2023-04-20 math-ph math.MP math.OA
Norm-ideal perturbations of one-parameter semigroups and applications
基于戴森展开收敛的单参数半群生成元的等价类的概念可以追溯到希勒和菲利普斯的开创性工作,他们在1957年版的泛函分析专著的第十三章中详细地发展了这个理论。继他们的做法,将戴森膨胀作为一个中心对象,在本文的第一部分,我们研究了一个一般的框架扰动的生成器相对于Schatten-von Neumann理想的希尔伯特空间。这使我们能够开发一个分级家庭的等价关系的发电机,完善了经典的概念,并提供强于预期的性能收敛的尾部的扰动系列。然后,我们将展示如何实现这个框架的背景下,非自伴薛定谔算子。
2022-10-14 math-ph math.FA math.MP
Quantum stochastic cocycles and completely bounded semigroups on operator spaces II
量子随机上循环提供了一个基本的模型,时间齐次马尔可夫演化的量子设置,和一个直接对应的连续时间量子随机游动,在薛定谔和海森堡图片。本文是在算子空间或C ~*-代数上的量子随机上圈类与算子空间上的相伴矩阵空间上的Schur作用“整体”半群类之间建立对应关系的续篇.本文研究了通过生成相应的整体半群来随机生成上循环的问题,其主要目的是加强半群理论在量子随机上循环的分析和构造中的应用范围.给出了一个完全有界上圈的随机生成元与它的任意一个整体半群的生成元之间的仿射关系的显式描述。利用这一点,一个完全正的拟压缩量子随机上循环的随机生成元的结构,其期望半群是范数连续的C*-代数的推导,给出了全面的随机推广的GKS&L定理的Gorini,Kossakowski和Sudarshan,Lindblad的Christensen-Evans的推广。该变换还提供了一个新的以无界结构映射为随机生成元的上圈的存在性定理。后者被应用到一个模型的相互作用的粒子称为量子排斥马尔可夫过程,特别是在整数格在一维和二维。
2020-12-10 math-ph math.FA math.MP
Remarks on the operator-norm convergence of the Trotter product formula
本文修正了Banach空间上半群生成元对{A,B}的Trotter乘积公式的算子范数收敛性。算子范数收敛成立,如果控制算子A生成一个全纯压缩半群,B是一个压缩半群的A-无穷小生成元,特别是,如果B是一个有界算子。受发展半群研究的启发,本文证明了当A不是全纯生成元时,即使对于有界算子B,算子范数收敛一般也失败。此外,还证明了Trotter乘积公式的算子范数收敛可以是任意慢的。
2017-03-28 math-ph math.AP math.CA
Entropic fluctuations of quantum dynamical semigroups
研究了一类有限维量子动力学半群exp(tL),其生成元L是满足细致平衡条件的Lindbladian和.这种半群产生于描述非平衡态开放量子系统的哈密顿动力学系统的弱耦合(van Hove)极限。通过将熵输运的累积母函数与生成元L的一族变形的谱相联系,证明了这类半群的一个一般熵涨落定理。我们证明,除了著名的Evans-Searles对称性,这个累积量生成函数也满足Andrieux等人最近发现的平移对称性,在接近平衡的线性区域,这两种对称性产生Kubo和Onsager的线性响应关系。
2013-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
From the Choi Formalism in Infinite Dimensions to Unique Decompositions of Generators of Completely Positive Dynamical Semigroups
本文在可分无穷维Hilbert空间中,利用修改的Choi形式证明了完全正动力学半群生成元可唯一分解为有界算子K与完全正映射Φ之和,并刻画了该对应的单射与满射条件,同时说明结果不可推广到不可分情形。
2024-08-21 math-ph math.FA math.MP
Generators of stability-preserving semigroups, spectral gaps, and classical ground-state computation
Independent Researcher
本文分类了有限多项式盒上复稳定性保持半群的生成元,证明多项式时间识别,给出谱间隙,并设计经典算法计算 Suzuki-Fisher 及 EPR 等哈密顿量的基态性质,解决多个猜想。
2026-09-28 math-ph math.CO math.CV