Quantum Chaotic Fluctuation-Dissipation Theorem: Effective Brownian Motion in Closed Quantum Systems
本文以随机矩阵的形式解析地描述了不可积可积系统一般观测量在扰动后向平衡态的衰减。我们进一步得到了一个可观测量的时均涨落的解析形式，它是以衰变到平衡态的速率表示的。我们的结果表明，出现了一个波动耗散定理对应的经典布朗过程，具体地说，Ornstein-Uhlenbeck过程。我们的预测可以在量子模拟实验中得到验证，从而有助于弥合量子热化理论和实验研究之间的差距。我们测试我们的分析结果通过精确的数值实验中的自旋链。我们认为，我们的涨落耗散关系可以用来衡量一个孤立的量子系统的非平衡动力学的状态密度。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation relations and critical quenches in the transverse field Ising chain
在热平衡中，经典和量子系统的动态相关和响应函数由涨落耗散定理联系起来，这使得它们的（唯一）温度有了另一种定义。出于这个基本属性，我们重新审视封闭的多体量子系统的突然淬火后很长时间的热化问题，专注于非平衡动力学的伊辛链在一个关键的横向领域。我们显示了不同的可观测依赖的有效温度的出现，这排除了吉布斯热化在严格意义上，但可能仍然有热力学意义。
2011-07-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Notes on a non-thermal fluctuation-dissipation relation in quantum Brownian motion
本文回顾了Schwinger-Keldysh形式论中幺正性和平稳性如何导出超越热平衡的量子广义涨落-耗散关系，并展示了其在量子布朗运动及广义Langevin方程中的应用。
2023-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation, Dissipation, and Entanglement: the Classical and Quantum Theory of Thermal Magnetic Noise
发展了导电材料附近热磁涨落的一般理论，这种涨落是约翰逊噪声的磁模拟。在量子计算和磁共振力显微镜的实际实验中，预测的弛豫可以足够快，大量的实验护理应采取尽量减少it.The相同的哈密顿矩阵元素，支配波动和耗散也支配纠缠和重整化，和一个具体的例子的波动耗散纠缠定理的构造。
2000-04-30 quant-ph
Non-Equilibrium Fluctuation-Dissipation Inequality and Non-Equilibrium Uncertainty Principle
波动耗散关系通常是在线性响应理论的背景下，在有限温度下与热浴相互作用的系统中制定的，其中仅考虑与平均值的微小偏差。我们证明了一个开放量子系统与非平衡环境相互作用时，温度不再是一个有效的概念，涨落耗散不等式存在。明确地说，量子涨落被量子耗散限制在下面，而经典的涨落可以消失。这个不等式的下界是由（零温度）量子噪声精确满足的，并且无论是在微观起源还是在对系统的影响上都符合海森堡不确定原理.在弱阻尼极限下，非平衡涨落耗散关系决定了非平衡测不准关系。
2010-12-03 quant-ph
Experimental verification of the work fluctuation-dissipation relation for information-to-work conversion
我们实验研究工作波动的Szilard引擎，提取工作的信息编码为电子在半导体量子点的水平占用。我们发现，作为平均工作提取每比特的信息增加对朗道极限$k_BT \ln 2$，工作波动减少按照工作波动耗散关系。我们将结果与没有测量和反馈的协议进行比较，结果表明，当没有使用信息时，工作输出和波动同时消失，而信息到能量转换的情况下，工作量增加，波动减少。我们的工作突出了波动在信息到工作转换过程的设计中的重要性。
2021-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via fluctuation-dissipation relations
本征态热化假说（ETH）为封闭量子多体系统接近平衡态提供了一个普适机制。然而，到目前为止，实验研究集中在ETH的对角线部分所描述的可观测量的弛豫动力学，其验证需要大量的数值输入。这使得ETH的许多一般假设未经测试。在这里，我们提出了一种理论独立的路线，通过观察波动耗散关系的出现来探测量子模拟器中的全部ETH，该关系直接探测ETH的非对角部分。我们讨论并提出协议，独立测量波动和耗散以及高阶时间有序的关联函数。我们首先展示了如何从一个非平衡初始状态的波动耗散关系的出现，可以观察到超导量子比特或量子气体显微镜的二维玻色-哈伯德模型。然后重点讨论了可以用囚禁离子实现的长程横场伊辛模型（LTFI）。LTFI表现出丰富的热化现象：对于强横场，我们观察到预热化到一个有效的磁化守恒哈密顿量的波动耗散关系。对于弱的横向场，禁闭激发导致非热的功能，导致违反的波动耗散关系到很长一段时间。此外，在LTFI的可积区域，热化到广义吉布斯系综发生和波动耗散关系，使实验对角化的哈密顿量。我们的工作提出了一个理论独立的方法来表征量子模拟器中的热化，并铺平了道路，量子模拟凝聚态泵浦探测实验。
2020-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Fluctuation-Dissipation Inequality for Quadratic Open Systems
对于由二次全哈密顿量导出的开放系统，我们导出了一个对任意总初始状态都有效的动态涨落耗散不等式，而不考虑耗散的符号。在添加了该状态与热平衡中的储层因子分解的约束的情况下，从FD不等式自然产生不确定性关系，其可以比不确定原理的一种常见形式更强。我们讨论了与退相干有关的不确定关系的一些性质。
2013-09-20 quant-ph
Quantum bounds and fluctuation-dissipation relations
近年来，量子力学对低温下关联动力学的约束引起了人们的极大关注，这是由输运系数或混沌率的量子边界的假设和推导引发的。然而，这种界限的物理意义和机制仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们讨论的量子涨落耗散定理（KMS条件）的相关时间尺度的界限的原则。通过在一个复制的空间中重述这个问题，我们表明，量子束缚混沌是KMS条件的直接后果，适用于一个特定的对两个时间的相关和响应函数。受此鼓舞，我们描述了量子涨落耗散关系如何在一般情况下作为相关性的时间依赖性的模糊，这可能意味着它们的衰减率的界限。从涨落耗散的角度来思考，可以在边界和其他热力学性质之间建立直接的联系。
2021-12-13 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Out-of-time-order fluctuation-dissipation theorem
对于一般的热平衡量子系统，我们证明了一类具有修正统计平均值的非时序算符（OTOC）的广义涨落耗散定理，称之为二分OTOC.由通常的统计平均值定义的二分OTOC和物理OTOC之间的差异通过称为Wigner-Yanase偏斜信息的量子涨落的测量来量化。在这个差异中，该定理描述了量子系统中的混沌行为与涉及时间反演过程的非线性响应函数之间的普遍关系。我们证明了该定理可以推广到高阶$n$ -partite OTOC以及广义协方差的形式。
2018-02-06 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The fluctuation-dissipation relation in a resonantly driven quantum medium
我们计算了相干驱动介质的自发发射的辐射噪声水平。得到了热库中噪声功率与阻尼常数关系的场致修正。不同原子频率之间的非线性噪声交换导致违反由涨落耗散定理所规定的标准关系。
2015-01-20 physics.optics quant-ph
Thermal density functional theory: Time-dependent linear response and approximate functionals from the fluctuation-dissipation theorem
将线性响应时间相关密度泛函理论的van Leeuwen证明推广到热系综。这允许推广到有限温度的Gross-Kohn关系，TDDFT的交换相关核，和DFT的波动耗散定理。这就产生了一种自然的方法来生成新的热交换相关（XC）近似。
2016-05-05 physics.chem-ph quant-ph
A Fluctuation-Dissipation Structure of Quantum Dynamical Semigroups Reveals a Unique Internal Hamiltonian
Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
通过精炼量子动力学半群的涨落-耗散框架，解决了马尔可夫主方程中长期存在的歧义，证明了扩散-耗散结构在Lindblad生成元对称性下不变，从而唯一确定内哈密顿量。
2026-06-23 quant-ph
Casimir-Polder force fluctuations as spatial probes of dissipation in metals
本文研究了原子或小球在金属板上运动时Casimir-Polder力的空间涨落。我们证明，与平均力不同，这些波动的大小主要依赖于金属块体中传导电子的弛豫，甚至可以根据耗散量达到不同数量级的值。我们还发现，在非零温度的情况下，波动遭受一个壮观的减少在大的距离。
2017-03-08 cond-mat.dis-nn quant-ph
Universal Dissipationless Dynamics in Gaussian Continuous-variable Open Systems
研究了带隙玻色子环境下高斯连续变量系统的普适无耗散动力学。我们的研究结果表明，环境带隙可以诱导本地化模式，这会导致无耗散动力学系统的行为作为自由振荡器，而不是经历一个完整的衰减在很长的时间限制。我们给出了局域模的一个完整的表征，并证明了临界系统-环境耦合的存在。超过临界值，局域模式可以产生和系统动力学成为无耗散。这种新的动力学可以用来克服环境噪声，保护连续变量量子信息中的量子资源。
2018-09-08 quant-ph
Universal fidelity reduction of quantum operations from weak dissipation
量子信息处理在实际系统中经常受到耗散的限制，耗散源于与微观自由度的剩余不受控制的相互作用。鉴于最近的实验进展，我们考虑弱耗散，导致每次操作的错误概率很小。在这里，我们找到了一个简单的公式，用于任何期望的量子操作的保真度降低。有趣的是，这种减少与具体操作无关;它只取决于操作时间和耗散。利用我们的公式，我们研究了系统中不同部分的耗散之间存在关联的情况，这对量子纠错的成功应用是不利的。令人惊讶的是，我们发现，一个大类的相关性给出了相同的保真度减少不相关的耗散类似的强度。
2021-10-29 quant-ph
Finite-dimensional colored fluctuation-dissipation theorem for spin systems
当纳米磁体耦合到随机外部源时，它们的磁化强度成为随机变量，其属性由感生概率密度定义，可以使用Langevin方程从其矩重建，用于将噪声映射到动态自由度。当自旋动力学在时间上离散时，即使在零模存在的情况下，也可以建立对非马尔可夫噪声有效的一般涨落耗散定理。我们讨论的微妙之处，出现时，吉尔伯特阻尼是本和噪声和自旋自由度之间的映射是非线性的。
2016-10-05 cond-mat.stat-mech hep-lat math-ph
