The decoherence dynamics of the multipartite entanglement in non-Markovian environment
考虑四个二能级原子与独立非马尔可夫库系统的相互作用。我们主要研究了失谐量和库关联时间长度对多体纠缠退相干动力学的影响。我们发现,原子和子系统的纠缠度的时间演化是由一个参数,这是一个函数的失谐量和水库的关联时间。我们还发现,原子和库子系统纠缠的衰减和恢复与衰减率的符号密切相关。我们还表明,与Dicke、GHZ和W态相比,团簇态在此消相干信道下对消相干的鲁棒性最强
2010-12-19 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of Entanglement for Multipartite Systems
采用非微扰方法研究了两个二能级原子与独立结构库相互作用系统的纠缠动力学。结果表明,原子纠缠的复活并不一定伴随着库纠缠的突然消亡,反之亦然。事实上,原子纠缠可以在原子库解纠缠之前、同时甚至之后复活。利用一种基于原子激发态布居分析的新方法,我们给出了复活和死亡现象的定量判据。为了给出一个更直观的物理见解,准模哈密顿方法。我们的定量分析对纠缠的实际工程有一定的指导意义。
2009-09-06 quant-ph
Sudden change of genuine multipartite entanglement in non-Markovian dynamics
本文通过两对腔—库四量子比特模型研究非马尔可夫纠缠动力学,揭示腔间纠缠延长、库间纠缠延迟诞生及四体真正纠缠冻结突变,并指出该突变可在非马尔可夫 regime 中反复出现。
2024-05-22 quant-ph
Entanglement dynamics in a non-Markovian environment: an exactly solvable model
我们研究了一个精确可解模型中的纠缠动力学的非马尔可夫效应,该模型涉及两个独立的振子,每个振子都耦合到自己的随机噪声源。首先,我们发展了李代数和泛函积分方法来找到单振子问题的精确解,其中包括密度矩阵的解析表达式和完全统计量,即,观测值的概率分布函数对于长浴时间的相关性,我们看到的非单调演化的不确定性的观测。此外,我们将这个精确解推广到两粒子问题,并在子空间中找到了纠缠的动力学。我们发现了纠缠的“突然死亡”和“重生”现象。有趣的是,所有的记忆效应都是通过能量的功能形式进入的,因此死亡和重生的时间是由添加到每个振荡器中的噪声能量的数量控制的。如果这个能量增加到一个阈值以上(降低到一个阈值以下),我们就会获得纠缠的突然死亡(重生)。
2012-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence-free subspaces and Markovian revival of genuine multipartite entanglement in a dissipative system
Poornaprajna Institute of Scientific Research (PPISR)(普尔纳普拉吉纳科学研究学院);Manipal Academy of Higher Education(马帕尔高等教育学院);Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿弥塔大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(理论与计算科学国家研究所);Chennai Institute of Technology(金奈理工学院)
研究了n个量子比特在与零温度玻色子浴相互作用时真实多体纠缠的动力学,发现去相干自由子空间能保护纠缠态免受耗散影响,尤其在三量子比特系统中,通过负性凸屋顶扩展分析了纠缠的复兴现象。
2026-05-07 quant-ph
Non-Markovian Dynamics of Spin Squeezing
本文研究了具有交换对称性的N个自旋为1/2的独立粒子的自旋压缩动力学。每个自旋与其自身的储存器相互作用,并且储存器独立且相同。解析计算了不同退相干情况下的自旋压缩参量。在马尔可夫退相干下,自旋压缩特性随演化时间的增加而消失。当耦合到非马尔可夫退相干通道时,自旋压缩特性会随时间而崩塌和恢复。由于自旋压缩可以看作是多体纠缠的见证,因此我们的方案显示了在非马尔可夫退相干下多体纠缠的崩溃和复活。
2013-04-16 quant-ph
Optimal control of quantum gates in an exactly solvable non-Markovian open quantum bit system
将量子最优控制理论(QOCT)应用于精确可解的非马尔可夫开放量子比特(qubit)系统,实现了与状态无关的量子控制,并构造了具有适度衰减参数的高保真度量子门.提出并定义了一个重要的量--改进$\mathcal{I}$,用于量化考虑环境影响时QOCT迭代引起的门误差校正。借助于精确动力学,我们探索了在开放量子比特系统中门误差是如何被校正的,并确定了显著改善的条件。本文所采用的模型可以在电路QED系统等实际系统中实验实现。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech 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
Dynamics and recovery of genuine multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering and genuine multipartite nonlocality for a dissipative Dirac system via Unruh effect
本文研究了真实多体Einstein-Podolsky-Rosen转向(GMS)和真实多体非局域性(GMN)的动力学行为,并探讨了在混合退相干系统中如何恢复丢失的GMS和GMN.明确地说,退相干系统可以建模为三重维尔纳型状态遭受非马尔可夫制度,而三重维尔纳型状态的一个子系统处于非惯性系下。可操纵和非局部状态的条件,可以得到关于三分之一的Werner型状态最初建立。在集体退相干的影响下,GMS和GMN是非常脆弱和脆弱的。随着Unruh效应和非马尔可夫库强度的增加,GMS和GMN将消失。此外,所有可实现的GMN的状态是可操纵的,而不是每个可操纵的状态(GMS的状态)可以实现非局域性。这意味着在这种情况下,转向非局部性层次结构仍然成立,GMN的状态是GMS状态的严格子集。在此基础上,提出了一种有效的恢复受损GMS和GMN的方法。结果表明,丢失的GMS和GMN可以得到有效的恢复,增强了GMS和GMN抑制集体退相干的能力。
2018-03-28 quant-ph
Long-term behaviour in an exactly solvable model of pure decoherence and the problem of Markovian embedding
本文研究纯退相干开放量子系统的精确可解模型,探讨退相干长期速率与谱密度的关系,并证明非Markovian动力学的Markovian嵌入仅对Ohmic谱密度可行。
2023-11-27 math-ph math.MP quant-ph
Observation of Non-Markovian Evolution of Tripartite Quantum Steering
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院)
研究通过混合态观测三粒子量子引导的非马尔可夫演化,揭示其死亡与复兴过程及非对称引导结构,为多粒子量子引导的层次和方向结构提供基础见解。
2026-04-29 quant-ph
Solvable Quantum Circuits with non-Markovian Influence Matrices
University of Birmingham(伯明翰大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
该研究提出新方法生成具有复杂动力学且影响矩阵可精确写出的量子电路,基于无修饰自由费米子电路构建,所得矩阵非马尔可夫,产生的关联模式类似典型多体系统,方法可按纠错方案解释。
2026-07-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Solvable Markovian dynamics of lattice quantum spin models
我们利用封闭的关联函数的方法研究了耦合到单个或多个马尔可夫耗散库的晶格量子自旋模型的实时动力学。这种方法使我们能够精确地求解任意维的量子自旋模型,并以两个驱动耗散系统为例进行了说明。我们研究了它们各自的非平衡稳态以及在前所未有的系统规模上的全实时演化。特征时间尺度的解析推导,这使我们能够理解的非平凡的有限尺寸标度的耗散间隙。通过数值求解两点关联函数的全实时演化,确定了相应的标度指数。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Markovian noise limits for sustaining entanglement in multiparty quantum states
本文研究非马尔可夫环境噪声对多体纠缠的影响,证明退相位信道中 GHZ cat 态与 W 态的纠缠可饱和至非零值,并揭示 W 态的奇偶效应及退极化信道中的纠缠复苏。
2025-01-08 quant-ph
Landauer's principle in multipartite open quantum system dynamics
我们研究了多体量子系统开放动力学中朗道原理所体现的信息与热力学之间的联系。这种不可逆动力学是用具有有限温度库的碰撞模型来描述的。我们表明,兰道尔的原则,这样的配置,在一种形式,涉及到的热量耗散到环境中的流动和系统的熵的变化率。非常值得注意的是,这种{ \it热和熵功率}的原理可以明确地与多体系统中元素之间相关性的产生速率联系起来,反过来,它们的简化演化的非马尔可夫性质。在两个示例性情况下示出了这样的特征。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall 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
Steady-State Entanglement by Engineered Quasi-Local Markovian Dissipation
我们描述和构建时间无关的马尔可夫动力学驱动有限维多体量子系统的目标(纯)纠缠稳态,受物理局域性约束。在所需的稳定任务不能完全基于本地耗散手段来实现的情况下,我们允许本地哈密顿控制,或者,如果后者不是一个选项,我们适当地限制了一组容许的初始状态。在这两种情况下,我们提供了算法,用于构建一个主方程,实现预期的目标,并显示如何才能真正延长流形的稳定状态。特别是,我们提出了准本地控制协议耗散工程多部GHZ“猫”状态和W状态的$n$量子位。对于GHZ状态,我们发现,不存在可扩展的程序实现稳定从任意的初始状态,而这是可能的目标W状态的一个合适的组合的两体哈密顿量和耗散。有趣的是,对于这两个纠缠类,我们表明,准本地稳定可能是可缩放的条件下实现初始化的系统在一个大的,适当选择的子空间。
2013-04-15 quant-ph
Markovian and non-Markovian master equations versus an exactly solvable model of a qubit in a cavity
本文通过阻尼 Jaynes-Cummings 精确解系统比较了多种马尔可夫与非马尔可夫主方程在不同谱密度下的表现,发现粗粒化方程在马尔可夫有效区优于标准 RWA Lindblad 方程,四阶 TCL 方程在所有情况下表现最佳,揭示了现有方法在长时间演化下的不足。
2024-03-27 cond-mat.other quant-ph
Exact Hidden Markovian Dynamics in Quantum Circuits
本文构造了具有精确隐马尔可夫子系统动力学的可解非可积量子电路,利用影响矩阵方法将全局系统对子系统的影响解析为时间局域量子信道,从而实现对任意演化时间局域观测量的精确计算。
2024-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Two-Point Versus Multipartite Entanglement in Quantum Phase Transitions
我们分析了扩展的哈伯德模型的子系统之间的相关性,该模型在一维中是完全可解的,它表现出丰富的量子相变(QPT)结构。通过研究单点纠缠的奇异性,精确地再现了T=0的相图。它示出了如何比较后者的数量和量子互信息允许一个识别是否两点或共享的量子相关负责每个发生的QPT。该方法原则上适用于每个站点的任意数量D的自由度。作为一个副产品,我们提供了一个直接测量两体纠缠的基准;特别是,在这里,我们讨论了负性在过渡中的作用。
2005-08-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin gases as microscopic models for non-Markovian decoherence
我们分析了一个微观退相干模型,其中整个系统被描述为一个自旋气体。自旋气体由N个经典运动的粒子组成,它们具有额外的相互作用的量子自由度(例如自旋)。对于各种多体纠缠探测态,我们分析了此类自旋气体中探测自旋与环境自旋之间相互作用引起的退相干。我们可以处理介观环境(10^5个粒子)。我们提出的格子气,这可以实现中性原子在光晶格跳跃的结果,并显示非马尔可夫和相关噪声的影响,以及有限的尺寸效应。
2005-06-24 quant-ph
Quantum non-Markovian "casual bystander" environments
即使在系统演化过程中与环境相关的自由度完全不受影响,也可以诱导量子记忆效应。本文基于系统-环境动力学的二分表示,发现了导致这类量子非马尔可夫“偶然旁观者环境”的更一般的相互作用。“研究了由此产生的动力学的一般性质,重点是系统与环境的相关性、基于碰撞测量的表示和量子回归假设。记忆效应的特点也是通过一个操作的方法,这反过来又允许检测时,所研究的属性适用。单量子位和多量子位动力学支持和验证了所开发的结果。
2021-09-25 quant-ph
Quantifying non-Markovianity via conditional mutual information
本文研究了基于条件互信息的量子非马尔可夫性测度。我们通过考虑总环境的多个部分来获得这样的措施,使得条件互信息可以在这个多部分设置中定义。这种方法的好处是,条件互信息是密切相关的恢复地图和马尔可夫链,我们还指出了它的关系,可扩展性的变化。我们研究了泄漏信息的性质,泄漏信息是可以回流的条件互信息,我们使用泄漏信息来说明相关环境是非局部记忆效应所必需的。
2021-09-14 quant-ph
Multipartite quantum states over time from two fundamental assumptions
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)(蔚山科学技术院);Hainan University(海南大学)
本文基于两个基本假设,提出多体量子时间态的马尔可夫扩展,并建立其与拟概率分布的对应关系,为实验验证时间相关性提供新方法。
2026-01-28 quant-ph
Non-Markovianity of the Post Markovian Master Equation
长期以来,人们一直在寻找一种容易求解的量子主方程,该方程考虑了浴对系统引起的记忆效应,即,非马尔可夫效应我们简要回顾后马尔可夫主方程(PMME),这是相对容易解决的,并分析了一个简单的例子,获得的解决方案表现出非马尔可夫性。我们应用Breuer等人引入的可重复性度量,并且我们还明确地分析了相关量子动力学映射的可分性。我们给出了一个数学条件的内存内核中使用的PMME,保证非CP整除的动态。
2018-05-13 quant-ph
Protocol using kicked Ising dynamics for generating states with maximal multipartite entanglement
我们提出了一个可解决的模型,迭代集群状态协议,导致纠缠生产,相邻块之间,1 ebit每次迭代。这持续到块最大程度地缠结,在该阶段,解开以相同的速率开始,直到块解开。该模型是横向场伊辛模型的变体,可以用CNOT和单量子位门来实现。量子比特间的纠缠作为衡量的并发显示为零的周期性链实现,而开放的边界有非常具体的情况下,这些可以发展。因此,我们引入了一类简单的产生态,它具有很大的多体纠缠度,在基于测量的量子计算中有潜在的应用。
2014-08-07 quant-ph
Dephasing-Induced Distribution of Entanglement in Tripartite Quantum Systems
Techno Main Salt Lake (Engg. Colg.), Techno India Group(泰克诺印度集团萨尔塔莱克工程学院);Chennai Institute of Technology(金奈理工学院);NYU Shanghai(纽约大学上海分校)
本文研究了在多体去相位环境下,多体量子态中纠缠的分布特性,通过分析不同环境配置对退相干鲁棒性的影响,探讨了纠缠分布的动力学行为。
2025-04-03 quant-ph
Avoiding disentanglement of multipartite entangled optical beams with a correlated noisy channel
量子通信网络可以通过将多体纠缠态分布到空间分离的节点上来构建。在量子通信网络中,具有最高飞行速度和可测量亮度的纠缠光束可以作为传输信息的载体。实际信道中存在的损耗和噪声会降低甚至完全破坏纠缠。解纠缠现象将导致量子通信的彻底失败。本文给出了用于量子网络的三重纠缠光束的退纠缠和纠缠恢复的实验演示。我们发现对称三重纠缠光束在纯有损无噪声信道中是鲁棒的。而在噪声信道中,过多的噪声会导致纠缠的退纠缠,而被破坏的纠缠可以通过使用相关噪声信道(非马尔可夫环境)来恢复。所得结果为量子网络的构建提供了有益的技术参考。
2017-05-08 quant-ph
Entanglement negativity as a universal non-Markovianity witness
为了设计一个开放量子系统及其演化,识别和控制记忆效应是必不可少的。这些被正式归因于动力学的非马尔可夫性,其表现为演化在时间上不可分割,这一性质可以通过收缩函数或相关测度的非单调行为来证明。我们表明,通过直接监测系统的纠缠行为,在三方设置它是可能的见证所有可逆的非马尔可夫动力学,以及所有(也是不可逆的)量子比特的演变。这是通过使用负性来实现的,负性是一种可计算的纠缠度量,在通常的二分设置中,它不是一个普遍的非马尔可夫证据。我们进一步强调了多体状态的重要性,表明非马尔可夫性不能忠实地见证任何压缩函数的单量子位。我们通过一个明确的永久非马尔可夫量子比特动力学的例子来支持我们的陈述,其中负性可以在任意时间尺度上见证非马尔可夫性。
2019-12-10 quant-ph
Analytical solutions and genuine multipartite entanglement of the three-qubit Dicke model
我们提出了三个量子比特和单模腔耦合系统的解析解超越了驻波近似(RWA)。零阶近似给出了当量子比特远离腔体失谐时的正确解。一阶近似,称为广义行波近似(GRWA),产生了一个有效的可解哈密顿量,其形式与普通RWA哈密顿量相同,并且即使在共振情况下,其能级也比RWA有很大的提高.基于这些解析本征解,我们研究了两体纠缠和真正的多体纠缠。用GRWA计算的并发和GME的动力学与数值计算的结果一致。有趣的是,众所周知的纠缠突然死亡发生在二体纠缠动力学中,而不是在GME动力学中。
2016-07-13 quant-ph
Exact solution for a non-Markovian dissipative quantum dynamics
我们提供了描述谐振子与非马尔可夫和耗散环境相互作用的随机薛定谔方程的精确解析解。这一结果代表了通过随机微分方程研究非马尔可夫动力学的一个到达点。它也是无穷维系统中少数几个完全可解的模型之一。我们计算格林函数,在一个自由粒子的情况下,并与指数相关的噪声,我们讨论高斯波函数的演变。
2012-04-19 quant-ph
The Geometry of Dissipative Complexity: A Levi-Type Decomposition Theorem for Markovian Quantum Dynamics via Lie Wedges and Invariant Cones
Graduate School of Mathematics, Nagoya University(名古屋大学大学院数学研究科)
本研究针对马尔可夫量子动力学的动力学李楔,证明了类莱维分解与重构定理,揭示了耗散在生成元几何中的编码方式,拓展了李代数结构方法至不可逆马尔可夫控制领域。
2026-08-28 math-ph math.MP quant-ph
Non-Markovianity criteria for open system dynamics
提出了开放系统动力学非马尔可夫性的一个普遍定义。它是从经典的定义扩展到量子领域的显示,“过渡”从马尔可夫到非马尔可夫政权发生时,系统和环境之间的相关性,产生的联合进化,不能再被忽视。建议的定义是基于测量的关联函数和那些通过假设系统是在马尔可夫制度,从而给出了来自这个假设的误差的品质因数之间的比较。结果表明,仅知道系统的动力学映射和初始条件并不足以完全描述约化系统的非马尔可夫动力学。三个完全可解的模型,即退相干和自发发射的量子比特在玻色子浴和退相干的光子的偏振与其空间自由度的相互作用引起的例子,揭示了以前提出的马尔可夫标准和措施,这是基于动态映射分析未能识别非马尔可夫行为。
2014-01-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Witnessing quantum memory in non-Markovian processes
我们提出了一种在非马尔可夫过程中检测量子记忆的方法。当环境不提供一个记忆来保持不同系统-环境交互之间的相关性时,我们称之为马尔可夫过程。我们定义了两种类型的非马尔可夫过程,根据所需的内存是经典的或量子的。我们正式区分使用过程矩阵形式主义,通过该过程表示为一个多部状态。在这种形式主义中,一个状态中的纠缠测试可以映射到相应过程中的量子存储测试。这使我们能够将可分性准则和纠缠见证应用于量子记忆的检测。我们在一个简单的模型中演示了该方法,其中系统和环境都是单个相互作用的量子比特,并映射了导致量子存储器的参数。与纠缠见证者一样,我们的见证量子存储器的方法为开放量子系统提供了一个通用的实验工具。
2021-04-22 quant-ph
Macroscopic theory of multipartite correlations in permutation-invariant open quantum systems
本文提出了一种方法,用于研究可交换开放量子系统中多重粒子关联的宏观行为,发现系统弛豫到时间依赖吸引子时,互信息的广泛缩放具有鲁棒性。
2025-10-31 quant-ph
Non-Markovian evolution of multi-level system interacting with several reservoirs. Exact and approximate
提出了一个零温下多库相互作用多能级系统的精确可解模型。比较了用精确解和几种近似主方程预测的粒子数衰减率和退相干率。空间的参数进行分类相对于不同的不平等之间的确切和近似的速度。
2019-04-15 quant-ph
Boson-boson pure-dephasing model with non-Markovian properties
理解退相干过程是研究开放量子系统的关键。本文用一种新提出的玻色子-玻色子模型,即一个玻色子场与另一个玻色子浴在热平衡下耦合,讨论了纯退相过程的机制。我们的模型是完全可解的,并且可以再现通常由著名的自旋玻色子模型描述的纯退相过程,从而为理解高维开放量子系统中的退相干过程提供了一个新的视角.我们还表明,该模型承认一个一般的非马尔可夫动态关于各种不同的非马尔可夫措施。
2018-02-11 quant-ph
Non-Markovian Quantum Trajectories Versus Master Equations: Finite Temperature Heat Bath
研究了有限温度下非马尔可夫随机薛定谔方程与相应的非马尔可夫主方程之间的相互关系。我们表明,一般的有限温度非马尔可夫轨迹可以用来推导相应的非马尔可夫主方程。一个简单但重要的可解例子是众所周知的阻尼谐振子模型,其中谐振子耦合到旋转波近似中的有限温度库。通过对量子轨道进行平均,得到了阻尼谐振子的精确无卷积主方程,而无需对耦合强度或时间尺度作任何假设。用这种方法导出的主方程自动地保持了正性、厄米性和统一性。
2004-03-31 quant-ph
Dynamical role of system-environment correlations in non-Markovian dynamics
我们分析了系统环境相关性在非马尔可夫动态的出现所发挥的作用。通过在Breuer等人开发的框架内工作,物理修订版信函103,210401(2009),我们揭示了非马尔可夫行为和系统环境相关性的动态之间的基本联系。我们推导出一个上限的变化率的系统,明确地依赖于系统和环境之间的相关性的发展和建立不同的状态之间的可扩展性。我们用一个完全可解的自旋链模型来说明我们的结果,这使我们能够深入了解触发非马尔可夫进化的机制。
2012-07-31 quant-ph
Time dynamics of quantum coherence and monogamy in a non-Markovian environment
研究了在非马尔可夫环境下三组分系统的量子相干性分布和可共享性随时间的演化。总相干性可以分解为各种贡献,从局部,全球二分和全球三分,其特征的国家类型。我们确定的一致性恢复非马尔可夫系统的一致性的所有贡献。局部相干性被发现是更强大的环境耦合下,由于有效的较小的耦合到水库。这使我们能够设计一个表征的量子态在一个多体状态的相干元组,简单地通过检查各种组合的水库耦合。研究了环境对相干一夫一妻定义的量子相干性可共享性的影响,发现一夫一妻的符号在退相干下是一个保持的量。我们推测相干性的单偶性在局域非相干过程下是一个守恒性质。
2017-11-09 quant-ph
Genuine Multipartite Entanglement Trends in Gapless-gapped Transitions of Quantum Spin Systems
我们调查的行为真正的多粒子纠缠,量化的广义几何措施,在gapless-to-gapped量子跃迁的一维和二维量子自旋模型。研究在精确可解的一维$XY$模型和二维阻挫$J_{1}-J_{2}$模型(包括Shastry-Sutherland模型)中进行。在受抑量子系统中,广义几何测度在这种跃迁附近表现出非单调性。我们还比较了量子临界点附近的广义几何测度与二分量子关联测度的特征。多体量子关联测度比二体量子关联测度能更好地表征量子临界点,特别是对于二维模型。
2014-09-08 cond-mat.str-el quant-ph
Unified Construction of Genuine Multipartite Entanglement Measures Based on Geometric Mean and its Applications
本文基于几何平均统一构造真正多体纠缠度量,满足可扩展性等条件,提供紧致且实验友好的下界,并应用于研究纠缠突然死亡及黑洞背景下的纠缠。
2025-08-14 quant-ph
Entanglement in extended Hubbard models and quantum phase transitions
研究了关联电子系统中两点纠缠和多体纠缠在量子相变中的作用。我们考虑一个键荷扩展的哈伯德模型在一维中精确可解,它显示了各种QPT,涉及两个(量子位)以及更多(量子位)的现场自由度。分析是通过适当的措施的二分/多分量子相关。结果发现,所有的过渡归因于两点关联的特征在于一个纠缠范围发散的过渡点。该指数与跃迁处的相关长度的指数一致。我们引入了相关比,即量子互信息与单点纠缠的比值。我们表明,在T=0,它捕获的两点和多体量子关联在过渡点的相对作用,广义量子系统的纠缠比。此外,一个有限值的量子互信息之间的无限远的网站被视为量化的存在下,非对角长程序诱导的多体纠缠。
2007-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el 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
Non-Markovian Memory Strength Bounds Quantum Process Recoverability
一般的非马尔可夫量子过程具有无限长的记忆,这意味着一个精确的描述,随着观察时间的增长,复杂性呈指数级增长。在这里,我们提出了一个有限的记忆animator,近似(或恢复)的真实过程与非马尔可夫记忆的强度有界的错误。引入的记忆强度是一个操作量,取决于进程的探测方式。值得注意的是,恢复错误是由所有可能的探测方法中最小的内存强度限制的。这允许对非马尔可夫现象进行明确和有效的描述,从而使压缩和恢复技术成为近期技术的关键。我们强调我们的研究结果的影响,通过分析一个完全可解的模型,显示内存截断是可能的,即使在一个高度非马尔可夫制度。
2021-10-12 quant-ph
Transient unidirectional energy flow and diode-like phenomenon induced by non-Markovian environments
在精确可解的量子微观模型中,利用精确时间演化方法,我们发现了一种新的瞬态能量转移现象,该模型由一个三能级系统通过两个可分离的量子信道耦合到两个非马尔可夫零温玻色子浴组成.该模型的动力学可以使用量子状态扩散方程形式主义精确求解,展示了系统中单向能量流的有限间隔,通常从非马尔可夫环境朝向更马尔可夫的浴。此外,当在系统中引入空间不对称性时,可以实现整流效果的模拟。在较长的时间限制内,动力学达到一个稳定的状态和影响消退。理解定向能量流的时间特性将有助于设计微观能量传递装置。
2015-07-03 quant-ph
Completely Positive Post-Markovian Master Equation via a Measurement Approach
导出了一个新的后马尔可夫量子主方程,它通过唯象地引入记忆核k(t)包含了浴记忆效应。推导使用作为一个正式的工具的概率单杆浴测量过程中进行的耦合系统浴演变。由此产生的解析可解主方程之间的精确Nakajima-Zwanzig方程和马尔可夫林德布拉德方程插值。给出了k(t)的性质为完全正的一个充分必要条件,并给出了实验确定k(t)的方法.并举例说明了该方法。
2004-10-18 quant-ph
Crossovers in the non-Markovian dynamics of two-qubit entanglements
研究了局域环境噪声作用下两个非相互作用、空间分离的量子比特的纠缠动力学。基于非马尔可夫振幅阻尼和相位阻尼噪声的精确可解模型,我们能够分析不同耦合带宽和不同失谐量下两个量子比特的纠缠动力学。我们发现,纠缠振荡可以发生振幅和相位阻尼噪声。此外,我们表明,改变耦合带宽可以导致耗散和非耗散纠缠动力学之间的交叉,而改变失谐控制强耦合和弱耦合限制之间的交叉。我们的研究结果可以帮助提供一个综合图片的纠缠动力学的两个量子比特受局域环境噪声。
2011-09-29 quant-ph
Persistent nonlocality in an ultracold-atom environment
研究了多个二能级杂质原子与超冷玻色气体耦合时产生的非局域量子关联。我们发现,环境诱导的杂质子系统的动力学可以产生非局部状态,是强大的抗噪声和违反多部贝尔不等式时,投影自旋测量。真正的多部非局域性也观察到在一个系统的三个杂质。我们发现,非马尔可夫效应,并在杂质子系统中的相干性的持久性,是至关重要的,以防止完全丧失非局部性,并允许非局部相关性产生和维持较长的时间。
2023-01-23 quant-ph
Non-Markovianity and Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)-Bell inequality violation in quantum dissipative systems
我们研究了两个初始相关的原子量子比特的多体系统中的非马尔可夫动力学,每个原子量子比特位于单模漏腔中,并与自己的玻色子库相互作用。我们显示了主导地位的非马尔可夫功能,量化的保真度的差异的演化系统与其密度矩阵在较早的时间,在三个特定的两个量子位分区与腔腔和原子水库密度矩阵在同一个子系统内,和腔水库减少矩阵在两个子系统。腔-腔子系统的非马尔可夫性在异常点附近得到优化。CHSH-贝尔不等式计算的各种两个量子比特的分区表明,高非局域性出现在一个特定的子系统与增强的非马尔可夫动力学在相邻的子系统。这是在对比的非局域性和量子相关性的匹配存在的区域跨越时间t和腔衰减率为选择分区。我们讨论了这些结果的光合系统的适用性。
2012-11-07 physics.chem-ph quant-ph
On the Assumption of Initial Factorization in the Master Equation for Weakly Coupled Systems II: Solvable Models
我们分析了一些可解模型的量子力学系统与水库的相互作用时,初始状态是不因式分解。我们应用Nakajima-Zwanzig的投影方法,通过选择一个参考状态的水库赋予的混合属性。在范霍夫极限中,动力学用主方程来描述。我们观察到,马尔可夫性成为一个有效的近似的时间尺度,既依赖于相互作用的形状因子和可测量的水库的可观的。
2006-08-17 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
Quantum Metrology in Non-Markovian Environments
我们分析了一般的,非马尔可夫相位噪声存在下的局部相位估计的精度界限。我们证明了在非马尔可夫情形下,乘积态和最大纠缠态在严格马尔可夫退相下的等价性是不成立的。使用一个物理上现实的有限带宽移相环境的精确可解模型,我们证明了随之而来的非马尔可夫动力学使量子相关态优于基于不相关态使用其他相同资源的策略。我们表明,这一结论是一个直接的结果,系统和环境的整体状态的相干动力学,因此所获得的缩放粒子的数量,这超出了标准的量子极限,但没有达到海森堡分辨率,具有普遍的有效性,超越特定的模型。这与一般马尔可夫噪声下遇到的情况形成鲜明对比,在一般马尔可夫噪声下,任意少量的噪声就足以恢复标准量子极限所规定的缩放。
2012-12-05 quant-ph
Quantifying entanglement in multipartite conditional states of open quantum systems by measurements of their photonic environment
退相干计划的一个关键教训是,从开放系统流出的信息存储在周围环境的量子态中。同时,量子测量理论表明,任何开放系统在其环境被测量时的演化都是非线性的,并导致以测量记录为条件的纯态。在这里,我们报告发现的测量和纠缠之间的基本关系,这是这种情况下的特点。它的形式是系统条件状态中的纠缠量与通过测量环境状态获得的实验结果的概率之间的标度律。利用标度,我们构建了一个开放通道的标准模型的实验结果的系综纠缠的分布,并提供了严格的结果耦合到非马尔可夫浴系统的有限时间解纠缠。缩放允许直接实验检测和量化的纠缠在条件状态的一大类开放系统的量子断层扫描浴。
2012-01-26 quant-ph