Feynman, Wigner, and Hamiltonian Structures Describing the Dynamics of Open Quantum Systems
本文讨论了无限维环境下开放量子系统动力学的几种描述方法。它们是纯化、相空间形式、主方程和刘维尔方程形式。主要贡献是在使用Feynman-Kac形式主义来描述的无限维组件。
2014-03-27 math-ph math.MP quant-ph
Gauge linked time-dependent non-Hermitian Hamiltonians
在这项工作中,我们解决系统描述的依赖于时间的非厄米哈密顿依赖于时间的戴森映射。我们证明了,当从一个非可观测的含时非厄米哈密顿量出发时,可以从它导出一个无限的规范连接的含时非可观测的非厄米哈密顿量链。然而,与所有这些非可观测哈密顿量相关联的可观测量的矩阵元素都是相互联系的,并且在存在整体规范的特殊情况下,这些矩阵元素变得彼此完全相同。因此,在这种情况下,通过接近链中的任何一个哈密顿量,我们可以得到关于任何其他哈密顿量的信息。然后,我们表明,整个链的时间依赖的非厄米哈密顿崩溃到一个单一的时间依赖的非厄米哈密顿时,根据特定的选择的时间依赖的戴森地图,观测的哈密顿是有保证的。这种坍缩表明,非厄米哈密顿量的可观测性特征阻止了规范连接哈密顿量链的构建,从而阻止了从一个哈密顿量接近另一个哈密顿量的可能性。
2017-03-04 quant-ph
Numerical analysis of a spontaneous collapse model for a two-level system
研究了一个两能级(自旋)系统的自发坍缩模型,其中哈密顿量和随机项不对易。运动方程的数值解允许给出精确的估计状态向量的崩溃发生的制度,减少和离域时间,减少概率;它还允许量化的效果,不与减少项的哈密尔顿对崩溃机制。我们还给出了一个清晰的图片过渡到“微观”制度(当噪声项是弱的和哈密顿量防止状态矢量崩溃)的“宏观”制度(当噪声项占主导地位,崩溃变得有效的很长一段时间)。最后,我们澄清退相干和崩溃之间的区别。
2004-01-13 hep-ph quant-ph
Ambiguity appearing on the Hamiltonian formulation of Quantum Mechanics
对于二维对称谐振子和对称弹跳子,给出了描述同一经典动力学的两个不同的哈密顿量,但它们的量子动力学行为不同.
2016-08-20 quant-ph
Emulating the measurement postulates of quantum mechanics via non-Hermitian Hamiltonian
针对波函数坍缩机制不清的问题,本文提出在测量过程中引入非厄米哈密顿量,使任意态演化到吸引平衡态以模拟测量公设,并在二能级及N能级系统中验证,还以两个非厄米演化的非相干叠加复现Lindblad动力学。
2023-08-15 quant-ph
Collapse-induced Orientational Localization of Rigid Rotors
我们展示了各向异性粒子的反平移运动是如何受到连续自发局域化(CSL)模型的影响,CSL模型是宏观尺度上恢复现实主义的薛定谔方程的最突出的假设修改。我们推导出描述坍缩引起的空间取向退相干的主方程,并演示了它如何导致线性和角动量扩散。由于相关的加热速率与CSL参数的比例不同,后者可以通过测量单个悬浮纳米转子的随机运动来单独确定。
2017-05-02 quant-ph
Wigner Quantization of Hamiltonians Describing Harmonic Oscillators Coupled by a General Interaction Matrix
在耦合谐振子系统中,相互作用可以用实的、对称的、正定的相互作用矩阵来表示。描述这样一个系统的哈密顿量的量子化已经在正则情况下完成。在本文中,我们采取更一般的方法,并把系统看作是一个维格纳量子系统。因此,我们不需要假设正则对易关系,而只需要哈密顿方程和海森堡方程之间的相容性。这个问题的解与李超代数gl(1| n)和osp(1| 2n)。我们确定的频谱所考虑的哈密顿在这些李超代数的具体表示,并详细讨论了结果。我们还与著名的典型的情况下连接。
2009-11-24 math-ph math.MP quant-ph
Dissipative collapse models with non-white noises
我们研究了QMUPL模型的推广,该模型考虑了记忆和耗散效应。这是第一个将这两种功能结合在一起的模型。在导出描述系统的非定域作用量后,我们用路径积分方法求解了量子谐振子方程。我们给出了该过程的格林函数的显式表达式。我们专注于指数关联函数的情况下,我们详细分析了高斯波函数的行为。我们最终研究了崩溃的过程,与以前的模型的结果进行比较。
2011-12-21 quant-ph
Hamiltonian and double-bracket flow formulations of quantum measurements
Radboud University(拉德堡德大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本文提出一个统一框架,将量子测量动力学、哈密顿动力学和双括号梯度流联系起来,通过随机哈密顿量或双括号梯度流解释波函数坍缩,并设计反馈过程用于基态制备和纠缠稳定化。
2026-10-23 quant-ph
Effect of dissipative environment on collapses and revivals of a nonlinear quantum oscillator
研究了波包通过两种不同非线性介质时的耗散动力学。研究了耗散对克尔型非线性介质(用哈密顿量$({a}^† a)^2$表示)中波包的坍缩和回复现象的影响。我们发现,部分复苏时,耗散值是温和的。对于一定的制度的参数,我们找到了一个解决方案,其中复苏不死,甚至在耗散和非线性的存在下出现,以补偿能量和相干损失。我们考虑下一阶非线性,由哈密顿量$({a}^† a)^3$表示,在那里我们观察到超级复苏的现象。在这种情况下,耗散效应对于移位的数态具有数依赖性的附加特征。虽然我们的模拟探索了崩溃和复苏现象在耗散环境中退化的程度,但我们也发现了退化最小的情况。
2018-08-08 quant-ph
In models of spontaneous wave-function collapse, why only fermions collapse, not bosons?
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础科学研究院)
本文在广义迹动力学中,通过分析迹拉格朗日量的结构,揭示了费米子部分因具有反自共轭贡献而成为塌缩通道的原理。
2026-02-04 physics.gen-ph quant-ph
Spontaneous Collapse Models
本文介绍解决量子力学测量问题的自发坍缩模型,阐述其通过修改薛定谔方程诱导波函数坍缩的机制、与量子力学的预测差异及实验检验方法,还提及模型推广与参数界限设定。
2025-08-26 quant-ph
Effective Hamiltonian Theory and Its Applications in Quantum Information
本文给出了一个用于导出描述失谐量子系统时均动力学的有效哈密顿量的简洁公式。该形式主义也适用于随机系统的整体平均动力学。为了说明该技术,我们给出的例子涉及拉曼过程,布洛赫Siegert位移和量子逻辑门。
2007-06-07 quant-ph
Exact density matrix elements for a driven dissipative system described by a quadratic Hamiltonian
对于描述受驱动耗散系统的原型二次哈密顿量,由正规特征函数的生成函数得到约化密度矩阵的精确矩阵元.该方法是基于海森堡运动方程和算子微积分。特殊情况和极限情况进行了讨论。
2021-08-22 quant-ph
Quantum phase transitions in an effective Hamiltonian: fast and slow systems
在强相互作用极限下,得到了描述一般“快”与“慢”系统相互作用的有效哈密顿量。结果被应用于研究量子相变作为一个分支的“慢子系统”的基态在热力学极限的影响。并以原子与光场、原子与原子相互作用为例进行了详细分析。
2008-01-30 quant-ph
Chronogenesis, Cosmogenesis and Collapse
提出了一个描述时间起始的简单量子模型。这是结合了一个简单的量子模型的开始空间。一个主要的目的是探讨出现的解释问题。状态向量是表示“瞬间”的状态的叠加。“讨论了样本空间和概率测度。态矢量坍缩是动力学的关键:有人认为,没有它,一个站得住脚的解释是不可能的。坍缩提供了一种机制,使宇宙的大小,就像一个时钟,与量子化的时间本征值密切相关。
2012-08-13 gr-qc quant-ph
Wavefunction collapse driven by non-Hermitian disturbance
本文在测量问题背景下,提出用非厄米哈密顿量项模拟量子粒子与仪器的相互作用,通过Stern-Gerlach实验和Hatano-Nelson模型模拟波函数坍缩,并分析扰动参数对坍缩时间的影响,最后探讨了挑战标准量子力学的思想实验。
2024-04-25 cond-mat.other quant-ph
On the origin of preferred-basis and evolution pattern of wave function
标准量子力学假定薛定谔方程为正则演化,波函数坍缩为测量。本文证明了只有特殊的坍缩方程才能连续地过渡到薛定谔方程。塌陷方程也对偏好基增加了一些限制。在假设优先基依赖于整个系统的哈密顿量而不受系统波函数中基函数权值的影响的前提下,由坍缩方程导出了一组唯一的基函数确定方程.波函数的二阶时间导数在坍缩结束时是连续的。为了使导数在坍缩开始时连续,证明了坍缩方程必须包含周期为坍缩持续时间两倍的循环函数,这导致了条件交替的薛定谔演化和相等持续时间的坍缩。
2014-02-23 quant-ph
Survival probability of surface excitations in a 2d lattice: non-Markovian effects and Survival Collapse
分析了二维模型中表面激发的演化。I)它以二次方式开始直到扩展时间t_{S}。它遵循由自洽的费米黄金法则支配的指数行为。III)在较长的时间内,指数被描述由量子扩散控制的返回过程的逆幂律所超越。在这个最后的转换时间t_{R},生存崩溃成为可能,使生存概率下降几个数量级。我们确定这种强烈的相消干涉在时域中的反共振。
2006-04-10 quant-ph
Particle mixing and the emergence of classicality: A spontaneous-collapse-model view
自发坍缩模型是将波函数的坍缩看作一个物理过程来解决量子力学中的测量问题。我们分析了这些模型如何影响一个衰减的味道振荡系统,其演变是由一个唯象的非厄米哈密顿。然后,我们将两种流行的坍缩模型,具有普适位置局域化的量子力学和连续自发局域化模型,应用于中性介子系统。利用扩展Hilbert空间中非Hermitian哈密顿量和Lindblad形式的耗散子的时间演化方法之间的等价性,我们证明了自发坍缩可以诱导量子态和主方程的衰变动力学.此外,我们表明,味道振荡系统的衰减特性是密切相关的时间(a)对称性的噪声场的崩溃机制。这种(a)对称性反过来又与随机积分的定义有关,并且可以提供随机微积分中伊藤-斯特拉托诺维奇困境背后的物理直观。
2020-08-25 hep-ph quant-ph
The current algebra representations of quantum many-particle Schrödinger type Hamiltonian models, their factorized structure and integrability
发展了一种在Fock型空间中重构代数因式分解的量子哈密顿算子和对称算子的通用代数表示方案,并将其应用于量子可积空间多维和一维动力系统中的量子哈密顿算子和对称算子.作为例子,我们详细研究了哈密顿算符的因式分解结构,描述了量子可积的空间多维和一维模型,如无自旋玻色粒子的广义振荡、Calogero-Sutherland、Coulomb型和非线性薛定谔动力学系统。
2019-10-02 quant-ph
Effective Hamiltonian Approach to Open Systems and Its Applications
利用有效哈密顿方法,我们提出了一个分析开放系统中几何相位和动态稳定消相干自由子空间的自洽框架。与早期的作品进行了比较。这种有效的哈密顿方法,然后扩展到一个非马尔可夫的情况下,广义Lindblad主方程。基于这种推广的有效哈密顿方法,求解了描述耗散二能级系统的非马尔可夫主方程,定义了绝热演化,给出了相应的绝热条件.
2008-10-16 quant-ph
Nonlinear dynamics of a semiquantum Hamiltonian in the vicinity of quantum unstable regimes
我们研究混沌的出现在一个非线性模型来自半量子哈密顿描述经典场和量子系统之间的耦合。后者对应于一个玻色子版本的BCS类哈密顿量,并具有稳定和不稳定的制度。整个系统的动力学表现出强烈的量子子系统的影响。特别是,混沌出现在附近的量子临界情况下,分离的玻色子系统的稳定和不稳定的制度。
2018-02-28 quant-ph
Atomic Collapse in Graphene: Lost of Unitarity
我们在超对称量子力学的背景下探讨了单极杂质(包括电杂质和磁杂质)导致石墨烯中原子坍缩的问题。对于电杂质,在分解径向狄拉克哈密顿量并识别超荷时,使基态{ \em fall-into-the-center}的临界电荷的存在转化为相应哈密顿量的厄米性的损失,从而失去理论的么正性。对于磁性杂质的问题,在这种情况下,保持相应势的所有参数值的么正性转化为不存在原子坍缩。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall hep-ph math-ph
Effective Floquet Hamiltonian theory of multiple-quantum NMR in anisotropic solids involving quadrupolar spins: Challenges and Perspectives
四极核(核自旋I>1/2)对振荡射频(RF)脉冲/场的响应除了取决于脉冲的持续时间和振荡频率之外,还微妙地取决于四极耦合常数与脉冲幅度的比率。因此,在现有的理论框架内,密度算子形式主义的激发过程的分析描述仍然不太透明。作为一种替代方案,在本研究中探索的“有效Floquet哈密顿量的概念”的效用,以解释在多电平系统的激励过程的细微差别。以自旋I=3/2为例,在微扰理论的框架内,提出了一个统一的理论框架,用于描述静态各向同性和各向异性固体中多量子(MQ)跃迁的激发.四极相互作用的各向异性性质所带来的挑战,有效的哈密顿框架内解决。各种相互作用帧上的扰动校正的收敛可能发挥的作用进行了讨论,以及一个“混合方法”的建议,用于描述在各向异性固体的激发过程。采用合适的模型系统,所提出的混合方法的有效性得到证实,通过严格的数值模拟和解析方法之间的比较。
2017-06-28 quant-ph
Efficiency of free auxiliary models in describing interacting fermions: from the Kohn-Sham model to the optimal entanglement model
密度泛函理论将相互作用的哈密顿量映射到科恩-沙姆哈密顿量上,科恩-沙姆哈密顿量是一个具有相同局域费米子密度的显式自由模型。利用相互作用距离,即相互作用系统的基态与一般自由费米子态之间的最小距离,我们量化了精确Kohn-Sham模型在捕捉相互作用系统的各种性质方面的适用性和局限性。作为一个副产品,这个距离决定了最佳的自由态,尽可能忠实地再现相互作用系统的纠缠特性。最优自由态的父哈密顿量确定了一个系统,该系统可以以受控精度确定任何可观测值的期望值。这种最佳的纠缠模型开辟了可能性,扩展系统的适用性的辅助自由模型到非微扰,强相关的制度。
2019-09-04 cond-mat.str-el quant-ph
An objective collapse model without state dependent stochasticity
本文提出一个无状态依赖随机性的最小客观坍缩模型,证明玻恩规则可从该随机演化中涌现,为构建更现实的坍缩理论奠定基础。
2023-03-15 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Dynamics and Collapse-and-Revival Phenomena in the Dunkl Anharmonic Oscillator
本文通过SU(1,1)群的代数方法研究Dunkl非谐振子,推导出其能量谱并分析系统动力学中的坍缩与复兴现象,揭示Dunkl参数对分数复兴和完美态重构的影响。
2026-04-24 math-ph math.MP quant-ph
Exploring the limit of the Lattice-Bisognano-Wichmann form describing the Entanglement Hamiltonian: A quantum Monte Carlo study
Fudan University(复旦大学);Westlake University(西湖大学);Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院)
本文通过量子蒙特卡罗方法研究晶格-比森诺-维希曼形式在非平移不变系统中的应用,揭示了纠缠哈密顿量的重构方法及不同量子相变行为。
2026-04-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Why does the wavefunction 'collapse' in relational approaches to quantum mechanics?
Chapman University(查普曼大学)
本文探讨了在关联量子力学中波函数坍缩现象的成因,指出由于参考系无法自描述,导致描述出现不连续性,从而解释了量子事件的出现,并指出量子力学并非完整描述所有物理事实。
2026-10-15 physics.hist-ph quant-ph
Quantum potential in dust collapse with a negative cosmological constant
在泛函薛定谔形式主义中,我们得到的波函数描述坍缩的尘埃在反德西特背景下,所看到的共同运动的观察者,通过映射所得到的变质量薛定谔方程的量子保序振子。利用这个波函数,我们进行了因果de Broglie-Bohm分析,并得到了相应的量子势。我们通过一个非正式的变换,结合量子效应,构建了一个弹跳几何。我们导出了与此相匹配的外部解,并且是量子校正的。由于来自量子势的压力项,具有负宇宙学常数的初始坍缩解在达到最小半径后反弹回来,从而避免了广义相对论预测的经典奇点。
2021-06-14 gr-qc hep-th quant-ph
Universal Quantum Gate, Yang--Baxterization and Hamiltonian
将描述拓扑纠缠的幺正编织算符看作是量子计算的通用量子门是十分重要的。本文通过Yang-化导出了量子Yang-Baxter方程的幺正解,并构造了负责幺正辫子算符时间演化的哈密顿量。
2005-12-29 hep-th math-ph math.MP
Collapse and revival of quantum many-body scars via Floquet engineering
有限能量密度的多体哈密顿量的非热本征态--量子疤痕的存在,导致从简单初态出发的封闭量子系统不具有遍历性和长时间相干动力学.这种非遍历的相干动力学,其中系统不探索其整个相空间,已被实验观察到在超冷里德伯原子链。我们表明,通过研究一个周期性驱动的里德伯链,驱动频率作为一个调谐参数的几个重入遍历和非遍历制度之间的过渡。前政权显示快速热化的关联函数和没有疤痕的频谱系统的Floquet哈密顿量。相反,后一种机制在其Floquet谱中具有疤痕,其控制关联函数的长时间相干动力学。我们的研究结果为实验上可实现的无无序量子多体系统中驱动频率诱导的遍历和非遍历动力学调谐提供了新的可能性。
2019-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical quantum phase transitions in collapse and revival oscillations of a quenched superfluid
在这项工作中,我们重温崩溃和复苏振荡的情况下,突然淬火的强局部相互作用的一维玻色-哈伯德模型的超流体。作为主要的结果,我们确定了这些振荡的内在非平衡量子多体特性,揭示了它们是由一系列潜在的动力学量子相变在淬火后的实时演化,这表现为返回概率或Loschkovich回声的时间非解析性。具体地说,我们发现,崩溃和复苏振荡的时间尺度,首先,设置的频率,动力学量子相变出现,是,其次,涌现的非平衡性质,因为它不仅是由最终的哈密顿量,但也取决于初始条件。
2018-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Approach for modelling quantum-mechanical collapse
一个长期存在的量子力学难题是,波函数的坍缩是一个真实的物理过程,还是仅仅是一种附带现象。这个难题是测量问题的核心。在两种选择之间进行选择的一种方法是假设其中一种是正确的,并试图得出物理的、可观察的结果,然后可以通过经验验证或排除。作为一个工作假设,我们提出了简单的模型崩溃作为一个真正的物理过程,直接二元对称测量一个粒子。这使得人们能够构造不可逆的不稳定薛定谔方程,能够连续描述量子系统与测量设备相互作用引起的坍缩过程。由于未知的初始条件,坍缩的结果仍然是不可预测的,所以与量子力学没有矛盾。我们的理论框架预测了一个有限的时间尺度的崩溃和链接与实验。利用玻色-爱因斯坦凝聚体、超冷中子或超快光学可以对坍缩动力学进行灵敏的探测。如果得到证实,该公式可能与早期宇宙学中从量子涨落到经典不均匀性的转变以及建立量子计算和信息处理速度的最终限制有关。
2016-12-22 gr-qc hep-th nlin.CD
On the Hamiltonian Form of Generalized Dirac Equation for Fermions with Two Mass States
在描述自旋为1/2的费米子和两个质量态的一阶广义狄拉克方程中,20分量波函数的动力学和非动力学分量被分离。在排除非动力学分量后,我们得到了方程的哈密顿形式。这里考虑粒子的最小和非最小电磁相互作用。
2006-03-23 astro-ph hep-ph hep-th