Quantum Fluctuation Relations for Ensembles of Wave Functions
提出了新的量子涨落关系。与标准方法相比，在标准方法中，驱动系统的初始状态由（微）正则密度矩阵描述，这里我们假设它由波函数的（微）正则分布描述，正如薛定谔最初提出的那样。虽然标准的涨落关系是基于冯·诺依曼测量假设，但这些新的涨落关系并不涉及任何量子坍缩，而是涉及一个功的概念，即哈密顿量的期望变化。
2013-09-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum jump approach for work and dissipation in a two-level system
我们应用量子跳跃方法来解决一个驱动的两能级系统耦合到一个热浴的统计工作。我们演示了如何通过计算在重复实验中被环境吸收和发射的光子来分析这个问题。我们发现，常见的非平衡涨落关系是一致满足的。线性响应的通常波动耗散定理适用于弱耗散和/或弱驱动。我们指出经典和量子制度之间的质的差异。
2013-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Zeno effect in self-sustaining systems: suppressing phase diffusion via repeated measurements
以量子范德波尔振子为例，研究了频繁投影测量对量子自维持系统动力学的影响。量子涨落是负责相位扩散逐渐模糊的半经典极限环动力学和同步，无论是外部驱动，或两个耦合的自持振荡器之间。我们表明，通过在适当的重复频率下对系统进行外差式重复测量，可以显着抑制相位扩散，而不会破坏半经典动力学。这种量子类Zeno效应可能是有效的，无论是在一个或两个耦合的范德波尔振荡器的情况下，我们讨论了其可能的实现的情况下，被困离子。
2021-07-13 quant-ph
On energy exchange rate and entropy production operators in quantum fluctuation-dissipation relations
对于具有外部时变哈密顿量的量子系统，在严格的统计等式（广义涨落耗散关系）的框架下，在Jordan对称化的时间算符序规则下，给出了系统能量变化率（单位时间功）和熵产生观测量的算符定义，并讨论了它们的性质.
2013-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Colloquium. Quantum Fluctuation Relations: Foundations and Applications
两个基本成分在涨落关系的基础中起着决定性的作用：微观可逆性原理和热平衡由吉布斯正则系综描述的事实。在这两个支柱的基础上，我们引导读者通过量子涨落关系的理论和应用的独立阐述。这些精确的结果构成了非平衡态热力学超越线性响应机制的最新发展的支点。材料的组织方式强调量子涨落关系和（非）线性响应理论之间的历史联系。我们还试图澄清一些在以前的文献中没有完全解决的基本问题。主要重点是（i）瞬态驱动的封闭或开放量子系统的工作波动关系，以及（ii）量子输运设置中的热量和物质交换的波动关系。最近执行和建议的实验应用程序进行了介绍和讨论。
2011-07-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum generalized fluctuation-dissipation relations in terms of time-distributed observations
本文提出并讨论了用连续观测的特征泛函和概率泛函表示的量子广义涨落耗散关系的新公式。结果表明，量子系统中的熵产生控制使系统中的任何测量都成为系统的额外扰动源，并且由于这种效应，相互时间反演过程的概率之间的关系在其泛函空间中变得绝对非定域
2013-06-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Symmetry-induced fluctuation relations in open quantum systems
我们导出了一个获得开放量子系统中动力学观测量量子涨落关系的一般方案。具体来说，我们考虑马尔可夫非幺正动力学的量子跳跃轨迹方面解开，并利用大偏差理论的技术，如倾斜系综和Doob变换。我们的结果在这里推广到开放量子系统波动关系先前获得的经典马尔可夫系统，并添加到大量的文献中的波动关系的量子域，但没有诉诸标准的两点测量计划。我们用三个例子来说明我们的发现，以突出和讨论我们的一般结果的主要特点。
2021-03-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation relations for driven coupled classical two-level systems
我们从理论上研究了经典的不完全测量过程中的涨落关系，其中只有部分信息是可用的。我们考虑的情况包括两个耦合的单电子盒，其中一个或两个设备可以根据所选择的协议进行非平衡变换。熵生产的两个盒子中只有一个被记录和波动关系，这个数量进行测试，显示出强烈的修改，其性质取决于具体的案例研究。
2014-10-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Linear response relations in fluctuational electrodynamics
近场辐射传热和动态卡西米尔力只是通过波动电动力学的形式主义研究的技术和基本兴趣的主题的两个例子。从实验和模拟的角度来看，很难精确地控制和探测这种非平衡状态。平衡态的波动更容易测量，并且通常可以通过格林-久保关系与非平衡响应函数相关联。我们考虑真空中任意物体的集合，通过改变一个物体的温度或速度来扰动。发展了一种计算涨落电动力学中高阶关联函数的方法，明确地比较了线性响应和平衡涨落。在散射理论的框架下，我们得到了任意几何条件下辐射传热的Green-Kubo关系式和真空摩擦的封闭公式。我们评论的签名的辐射热导率在平衡涨落。
2013-11-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium quantum fluctuation relations for harmonic systems in nonthermal environments
我们给出了耦合到多谐振子池的量子力学谐振子的精确广义非平衡涨落关系。每种不同的浴都是在其各自的（通常是非热的）状态下制备的。从振子动力学的精确解出发，我们研究了一般非平衡条件下振子位置的涨落以及通过振子的能流的涨落。特别是，我们制定了一个振荡器的位置自相关函数，概括了一个单一的浴在热平衡的情况下的标准结果的波动耗散关系。此外，我们还证明了位置算子的生成函数满足一个广义的Gallavotti-Cohen关系。对于通过振荡器的能量转移，我们确定了平均能量电流以及电流波动。最后，我们讨论了推广的累积生成函数的能量转移到非热浴制备。
2013-10-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Large fluctuations of the first detected quantum return time
一个量子粒子需要多长时间才能回到原点？如先前在旨在检测返回的重复投影测量下所示，闭合循环产生几何相位，其示出平均第一检测到的返回时间被量化。对于临界采样时间或当调谐哈密顿量的参数时，修改该缠绕数。这些不连续的跃迁表现出返回时间的巨大波动。虽然这个问题的一般形式主义进行了详细的研究，波动的幅度，这是定量的基本，仍然很差的特点。在这里，我们推导出显式表达式的方差的返回时间，量子行走在有限的希尔伯特空间。发散方差的分类方案，提出了四种不同的物理效应：芝诺制度，当重叠的能量本征态和检测到的状态是小的，当两个或三个阶段的问题合并。这些方案提出了不同的物理效应，可以分析与波动的返回时间在这里调查，导致一个拓扑依赖的时间-能量不确定原理。
2019-10-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Detection of temporal fluctuation in superconducting qubits for quantum error mitigation
本研究通过连续监测发现超导量子比特错误率存在持续数分钟的阶梯状波动，并利用错误与输出异常方差的相关性，提出了基于后选择的量子错误缓解方法，且经数值分析验证。
2023-07-10 quant-ph
On entropy production of repeated quantum measurements II. Examples
我们说明了在重复的量子测量过程中的熵产生的数学理论，在以前的工作中，通过研究显示各种有趣的现象和奇异性的量子仪器的例子。我们强调热力学形式主义的作用，并给出了许多量子仪器的例子，其结果的无限序列的结果（移位空间）的空间上的概率测度不具有（弱）吉布斯性质。我们还讨论了物理相关的例子，熵产生率满足大偏差原理，但不服从中心极限定理和波动耗散定理。在整个分析过程中，我们探索与其他先验无关的主题，如马尔可夫链，隐马尔可夫模型，矩阵产品和数论的功能的连接。
2021-02-08 math-ph math.DS math.MP
Width Hierarchies for Quantum and Classical Ordered Binary Decision Diagrams with Repeated Test
我们考虑已知的计算模型的量子，无定数和概率版本的有序读取$k$倍分支程序或有序二元决策图与重复测试（$k$ -QOBDD，$k$ -NOBDD和$k$ -POBDD）。我们给出了由这些模型计算的布尔函数复杂性类的宽度层次，并讨论了$k$ -OBDD的不同变体之间的关系。
2017-03-23 cs.CC 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
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 Relation for Qubit-Calorimetry
受开放量子系统上的温度测量的启发，我们提出了一个简单的模型，外部驱动的量子比特与有限大小的费米子环境相互作用，作为量热计。导出的动力学是由一个随机的薛定谔方程耦合到量热计的温度变化。我们证明了一个涨落关系，并由此推出熵产生的概念。最后，我们讨论了与动力学相关的第一和第二定律。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation relation for a Bose-Einstein condensate of photons
对于平衡系统，热涨落的大小与对外界扰动的耗散反应密切相关。这种波动耗散关系已被描述为材料颗粒在很宽的领域。在这里，我们实验探测的数量波动和响应函数之间的关系的玻色-爱因斯坦凝聚体的光子耦合到染料水库，演示了波动耗散关系的量子气体的光。观测到的标度因子与环境温度的一致性既直接证实了光学凝聚体的热性质，又证明了玻色-爱因斯坦凝聚体的涨落耗散定理的有效性。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.optics
Time-reversed quantum trajectory analysis of micromaser correlation properties and fluctuation relations
微脉泽的目的是了解它的某些性质的基础上的时间反演量子轨道分析检查。从重复的相互作用模型的角度推导出的主方程的背景理论进行了简要的回顾和扩展，考虑到更一般的更新过程描述的相互作用的系统与传入的附属序列，和结果相比，与其他最近（而不是最近）的方法，使用这种概括。结果，然后专门的微脉泽，和量子轨迹解开的微脉泽动力学制定，使时间反转的量子轨迹，根据克鲁克斯的方法定义，首先，被证明是自然出现在微脉泽和原子束的相关性分析，第二次使用的轨迹和它们的时间反转的对应物的概率的波动关系的制定。
2018-12-09 quant-ph
Quantum detailed balance conditions and fluctuation relations for thermalizing quantum dynamics
量子细致平衡条件和量子涨落关系是开放量子系统动力学中的两个重要概念：它们都涉及到系统由于与环境相互作用而热化时的行为。我们证明了，对于热化量子动力学的量子细致平衡条件产生的量子涨落关系的有效性（其中只考虑向前的时间动力学）。这意味着，要有这样一个量子涨落关系（这反过来又使量子系统的热力学第二定律的精确公式化成为可能），就足以满足量子细致平衡条件。然而，我们表明反之不一定正确;事实上，存在以量子涨落关系为特征但不满足细致平衡的热化动力学情况。我们用三个例子来说明我们的结果。
2018-10-22 quant-ph
Infinitely Repeated Quantum Games and Strategic Efficiency
本文建立一般重复量子博弈概念并证明量子民间定理，揭示强纠缠下量子囚徒困境中经典 Pareto 最优与相互合作未必构成均衡，并给出具体均衡策略。
2021-11-27 cs.GT quant-ph
Monitoring Spontaneous Charge-density Fluctuations by Single-molecule Diffraction of Quantum Light
由经典光和经典探测器产生的零差X射线衍射信号由动量空间$\left|σ(\mathbf{q})\right|^{2}$中的电荷密度的模平方给出，缺少为了将信号反转到实空间所需的其相位。我们表明，量子检测的辐射场产生的线性衍射图案，揭示了$σ(\mathbf{q})$本身，包括相位。我们进一步表明，可变延迟的重复衍射测量构成了一种新的多维自发电荷密度波动的措施。与此相反，经典衍射只揭示了偶阶关联函数的一个子类。模拟了氨基酸半胱氨酸的两个衍射事件得到的二维信号。
2019-01-29 physics.chem-ph quant-ph
Markovian Repeated Interaction Quantum Systems
本文研究了由马尔可夫链驱动的随机量子动力学系统涌现的动力学半群，通过分析其生成元的谱性质提取系统大时间行为，并应用于系统与热探针的重复相互作用，推导出热交换的涨落定理与线性响应公式。
2022-02-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Characterizing low-frequency qubit noise
本文提出一种在演化低频噪声下描述重复 Ramsey 测量中量子比特动力学的方法，给出二能级系统噪声与 Gaussian 噪声的高阶相关函数并揭示其差异。
2022-07-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental test of fluctuation relations for driven open quantum systems with an NV center
由于区分功和热在概念上和操作上的困难，受驱动的开放量子系统的量子涨落关系的实验验证目前是一个挑战。金刚石中的氮空位中心最近被提议作为一个受控的测试床，以研究在没有工作的情况下，在工程耗散通道存在下的波动关系[Hernán-Gómez等人，Phys. Rev. Research 2，023327（2020）]。在这里，我们将这些研究扩展到探索驱动耗散场景中量子涨落关系的有效性，其中自旋由于热梯度而与周围环境交换能量，并与外部工作源交换能量。我们实验证明的有效性的量子涨落关系中存在的循环驱动在两种情况下，当自旋交换能量与一个有效的无限温度的水库，当总工作消失在频闪时间-虽然提供给NV中心的功率是非零的。我们的结果代表了第一个实验研究的量子涨落关系的驱动开放量子系统。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Quantum Fluctuation Relations
我们在这里提出一套关于精确涨落关系的讲义。我们证明了Jarzynski等式和Crooks波动定理，经典波动关系的两个范例。最后，我们考虑他们的量子版本，并分析类比和经典的情况下的差异。
2017-05-17 math-ph math.MP quant-ph
Multifractality Analysis of Single Qubit Quantum Circuit Outcomes for a Superconducting Quantum Computer
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
研究通过分析单量子比特量子电路输出的多标度特性，揭示了其在多个时间尺度上的复杂缩放行为，为改进量子计算中的噪声抑制提供了新思路。
2025-12-20 cs.ET 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
Fluctuation Relations for Current Components in Mesoscopic Electric Circuits
我们提出了一类新的波动关系，我们将被称为电流分量的波动关系（FRCC）。FRCCs可以用来估计系统参数时，完整的非平衡多体电子相互作用的信息是不可用的。我们表明，FRCC往往是强大的意义上说，他们不依赖于一些基本类型的电子相互作用和一些量子相干性的影响。
2011-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluctuations of imbalanced fermionic superfluids in two dimensions induce continuous quantum phase transitions and non-Fermi liquid behavior
本文研究了二维非平衡费米混合物中超流配对的性质。我们提出的证据表明，费米表面失配和序参量波动的超流凝聚体的综合效应，可以导致连续的量子相变从正常的费米混合物的中间Sarma刘Wilczek超流体与两个无隙费米表面-即使平均场论（不正确地）预测一阶过渡到相位分离的“巴丁库珀施里弗加多余的费米子”基态。我们提出了一个机制，从两个费米面和波动的库珀对之间的重复散射过程的非费米液体的行为。讨论了用超冷原子进行实验观测的前景。
2014-03-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Thermodynamics of a continuously monitored double quantum dot heat engine in the repeated interactions framework
本文用重复相互作用框架推导连续 QPC 监测下 DQD 热机的热力学一致主方程，发现退相可辅助并稳定粒子输运，在固定相对涨落下降低熵成本。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement-fluctuation relation for bipartite pure states
我们确定子系统的波动（方差），测量纠缠在一个任意的二分纯态。这些波动是可观测的，将极化的概念推广到任意N能级子系统。我们表示这种偏振波动的子系统的纯度和其他纠缠措施。推导出的涨落纠缠关系的评价的基态的一维自由费米子气体和Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki自旋链。我们的研究结果提供了一个框架，实验测量纠缠使用Stern-Gerlach型状态选择器。
2016-08-12 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Trade-off Relation for Black Hole Entropy Fluctuations
The University of Tokyo（东京大学）
在随机半经典引力框架下，推导了黑洞熵变化随机方差与光子数之间的权衡关系，表明视界无法以任意小的熵涨落记录相关量子信息。
2026-05-25 gr-qc hep-th quant-ph
