Witnessing non-Markovianity by Quantum Quasi-Probability Distributions
我们采用由秩一投影（即纯量子态）及其诱导的信息完全量子测量（IC-POVM）组成的框架，用准概率分布来表示一般的混合量子态。在有限维系统上的离散标架的情况下，这导致了准概率向量的矢量表示，而对于连续变量（CV）系统中的相干态的连续标架，该方法直接导致了著名的Glauber-Sudarshan P-函数和Husimi Q-函数表示。我们解释了这些准概率分布之间的Kolmogorov距离导致了测量量子态可解释性的迹距离的上界和下界。我们将这些结果应用到开放量子系统的动力学中，并基于P-和Q-函数的Kolmogorov距离构造了一个非马尔可夫证据。通过几个例子，我们讨论了这个证人的性能，并证明它是有用的，在政权的高熵状态的直接评估的轨迹距离通常是非常苛刻的。对于CV系统中的高斯动力学，我们甚至找到了一个合适的基于P函数之间的Kolmogorov距离的非马尔可夫度量，它可以替代地用作非高斯性的证据。
2022-10-12 quant-ph
Correlated and Critical Phenomena in Multipartite Quantum Non-Markovianity
本研究通过精确动力学分析，发现谐振腔中两个二能级原子的非马尔可夫性存在临界转变，并提出了非奇异可加的度量，证明系统尺寸和原子间距可精确调控多体开放量子系统的记忆效应。
2025-02-27 quant-ph
Noise induced Non-Markovianity
我们研究了强耦合区中二分驱动自旋玻色子模型在记忆核和无时间卷积主方程形式下的非马尔可夫性。在没有外部噪声的情况下，环境关联函数的衰减时间与非零非马尔可夫性之间存在很强的相关性。随机驾驶示出创建强大的非马尔可夫时，没有驾驶的系统的动态是马尔可夫。在一定的参数范围内，得到了迹距可拓性和非马尔可夫性的精确解析表达式。
2018-07-04 quant-ph
Generalized trace distance approach to quantum non-Markovianity and detection of initial correlations
基于系统状态间的可拓性的恢复，文献中引入了一种开放系统动力学的量子非马尔可夫性度量，使用迹距离作为可拓性的量化因子。最近有人建议用Helstrom矩阵的迹范数作为量子态可解性的度量，它由统计算符的加权差给出。在这里，我们表明，这种新的方法，它概括了原来的一个，是一致的系统和它的环境之间的信息流的原始定义的解释。为了这个目的，我们证明了外部信息的增长上的一个界限，这是信息，不能通过仅对系统进行测量访问，通过量化的Helstrom矩阵。我们进一步证明，通过例子，它是相关的推广计划的基础上增加的内部信息的初始相关性的局部检测。最后，我们利用这一观点，以显示先前介绍的量子关联的局部检测策略的最优性。
2018-04-17 quant-ph
Entropic and trace distance based measures of non-Markovianity
分析和比较了开放量子系统动力学中非马尔可夫性程度的不同度量。这些措施是基于量子态的可量化性，一方面，通过跟踪距离，或更一般地说，通过跟踪规范的Helstrom矩阵，另一方面，通过熵量词：詹森-香农发散，Holevo或量子偏斜发散。我们显式地构造了一个量子比特动力学，其中基于迹范数的非马尔可夫度量为非零，而所有熵度量都为零。这导致了令人惊讶的结论，即采用Helstrom矩阵的迹范数的非马尔可夫度量严格强于所有熵非马尔可夫度量。
2022-07-26 math-ph math.MP quant-ph
Interaction-induced correlations and non-Markovianity of quantum dynamics
我们调查的条件下，一个给定的开放系统的两个不同的状态之间的跟踪距离增加的时间，由于与环境的相互作用，因此信号非马尔可夫性。我们发现，有限的时间差的轨迹距离是由两个明确定义的数量，严格链接到系统的发生，在他们的相互作用，并影响系统的后续演变的环境相关性。这使得阐明量子动力学中非马尔可夫行为的起源。我们最好通过处理两个物理相关的例子来说明我们的研究结果：一个非马尔可夫退相机制，这是最近实验努力的重点，以及连接到有限大小量子自旋链的自旋所经历的开放系统动力学。
2013-02-08 quant-ph
Non-Markovianity vs athermality: perturbation-enhanced information backflow
本文提出三种度量非马尔可夫性的方法，研究系统哈密顿量微扰诱导的非热性如何影响信息回流，并给出上界或精确响应，证明微扰可增强非马尔可夫性。
2025-02-07 quant-ph
Generalized formalism for information backflow in assessing Markovianity and its equivalence to divisibility
我们提出了一个一般框架的信息回流（IB）的Markovianity的方法，不仅包括大量的，如果不是所有的，IB处方迄今为止提出的，但也相当于完全正整除可逆的演变。遵循IB的常见方法，其中单调衰减的一些物理属性或一些信息量词被视为马尔可夫的定义，我们提出了在我们的框架中的一般描述什么应该被称为一个适当的“物理性量词”来定义马尔可夫。我们阐明了我们的框架的不同属性，并使用它们来论证可以构建一个无限的非马尔可夫测度族，这将捕获动态中的非马尔可夫测度的不同强度。此外，我们表明，广义迹距离措施在两个维度作为一个足够的标准，IB Markovianity的一些处方建议在文献中。
2018-03-31 quant-ph
Non-Markovianity through Multipartite Correlation Measures
我们从量子信息的角度描述了非马尔可夫系统浴相互作用中的记忆效应。更具体地说，我们建立了充分的条件，广义措施的多体量子，经典，和总的相关性可以用来量化的程度非马尔可夫的局部量子退相干过程。我们通过考虑多量子比特系统在局域退相和广义振幅阻尼下的迹距关联的动力学行为来说明我们的结果。
2016-04-28 quant-ph
Two-qubit non-Markovianity induced by a common environment
我们研究了两量子比特系统中的非马尔可夫性。我们考虑一种设置，通过改变量子位之间的距离，可以在独立水库和共同水库场景之间进行插值。我们证明，非马尔可夫性可以诱导的共同水库，并挑选出这种现象的物理起源。我们表明，两个量子比特的非马尔可夫性与相应的动力学映射的不可分性的实例相吻合，我们讨论了最大化信息回流的状态对。我们还讨论了我们使用的措施，并在这样做的可加性的问题，给出了一个指示，它的有用性作为一个资源的多体量子系统。
2014-02-21 quant-ph
Non-Markovianity of colored noisy channels
我们讨论了描述量子比特与随机经典场相互作用的量子映射的非马尔可夫性质。特别是，我们评估的痕迹和容量为基础的非马尔可夫措施的两个相关类的环境显示非高斯波动，分别描述随机电报噪声和有色噪声的频谱的形式$1/f^α$。我们分析了迹距离和量子容量的动力学，并表明基于这两种措施的非马尔可夫性的行为是定性相似的。我们的研究结果表明，包含相关的低频贡献的频谱的环境一般是非马尔可夫的。我们还发现，有色环境的非马尔可夫性降低时，实现环境的波动的数量增加。
2014-03-06 quant-ph
Non-Markovianity and System-Environment Correlations in a microscopic collision model
我们表明，使用最近提出的迭代碰撞模型与环境间的交换显示了强烈的非马尔可夫动力学的签名，这是高度依赖于建立系统与环境的相关性。两个模型进行了研究，其中一个是这样的相关性被取消迭代，其中一个是保持所有的动态。非马尔可夫的程度，量化使用的跟踪距离的基础上的措施，被发现是更大的所有耦合强度，当系统与环境的相关性保持。
2014-05-26 quant-ph
Unification of witnessing initial system-environment correlations and witnessing non-Markovianity
我们证明了一个证人，检测动态映射与初始系统环境的相关性和证人，检测非马尔可夫开放量子系统之间的连接。我们的分析是基于研究状态准备在见证开放量子系统动力学的收缩性破坏中所起的作用。收缩性是某些量子过程的一种性质，其中密度矩阵的迹距离随时间减小。由此，我们展示了初始相关性的见证是非马尔可夫性的见证的上界。我们讨论了这种关系如何进一步显示在开放量子系统中初始系统-环境相关性和非马尔可夫性之间的联系。
2012-04-10 quant-ph
Efficient Scheme of Experimental Quantifying non-Markovianity in High-Dimension Systems
非马尔可夫性是开放量子系统动力学的一个重要概念，在量子力学和量子信息中具有重要意义。尽管人们做了大量的努力，但开放系统非马尔可夫性的实验测量仍然局限于非常小的系统。目前，用广泛使用的Breuer-Laine-Piilo（BLP）迹距离测度来量化高维系统的非马尔可夫性还不可能。本文提出了一种实验测量与数值计算相结合的方法，该方法可以量化仅以$N^2$为尺度的$N$维数系统的非马尔可夫性，成功地避免了现有方法中对开放系统维数的指数标度.在以二维开放系统为基准的基础上，给出了一种量化高维开放量子随机游走系统非马尔可夫性的方法。
2015-01-29 quant-ph
Operation Mpemba effect: Breakdown of resource-Markovianity of free dynamics
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电学院）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
提出资源马尔可夫性概念，将姆潘巴效应操作性地定义为弛豫操作破坏资源马尔可夫性，实现度量无关的操作性表征，并基于资源非马尔可夫性度量给出定量刻画。
2026-06-08 quant-ph
Information Flow, Non-Markovianity and Geometric Phases
计算和分析了二能级系统与环境耦合的几何相位和信息流。信息流被定义为两个量子态之间迹距变化的累积量，这类似于Breuer给出的非马尔可夫性度量。对于纯初态，我们得到了几何相位与信息流之间的解析关系，对于混合初态，我们得到了一个数值结果。几何相位的行为取决于是否有信息流从其环境返回到两能级系统。
2010-11-18 quant-ph
Interplay between Non-Markovianity of Noise and Dynamics in Quantum Systems
开放量子系统动力学的非马尔可夫性通常与系统与其环境之间的信息双向交换有关，它被认为是各种量子信息任务的资源。研究了连续时间随机行走噪声驱动下的两态系统动力学的非马尔可夫性，根据其停留时间分布参数的不同，随机行走噪声可以是马尔可夫的，也可以是非马尔可夫的.精确的解析表达式，以及跟踪距离和熵为基础的非马尔可夫措施的可扩展性，并获得和用于调查之间的相互作用的非马尔可夫噪声和动力学。我们的研究结果表明，在许多情况下，动态也是非马尔可夫噪声时，非马尔可夫。然而，马尔可夫噪声可能导致非马尔可夫动力学，而非马尔可夫噪声可能导致马尔可夫动力学，但仅限于某些参数值。
2023-03-25 quant-ph
Estimating the degree of non-Markovianity using machine learning
在过去的几年里，机器学习方法的应用在物理学的不同领域变得越来越重要。开放量子系统理论中最重要的课题之一是研究开放系统与周围环境相互作用时在时间演化过程中动态出现的非马尔可夫记忆效应的特征。在这里，我们考虑两个公认的量词的记忆效应的程度，即，跟踪距离和纠缠为基础的措施，非马尔可夫。我们证明，使用机器学习技术，特别是支持向量机算法，它是可能的，以高精度估计非马尔可夫在两个范例的开放系统模型的程度。我们的方法可以在实验上可行的估计程度的非马尔可夫，因为它需要一个单一的或最多两轮的状态层析成像。
2021-03-02 quant-ph
Precursors of non-Markovianity
使用范式的信息回流的非马尔可夫演化的特点，我们引入了所谓的非马尔可夫性的前体，即必要的属性，系统和环境状态必须表现出在较早的时间，以确保动态是非马尔可夫的。特别是，我们认为一个定量的框架，以评估的作用，建立系统与环境的相关性与环境状态的变化在一个新兴的非马尔可夫动态。通过用布勒斯距离定义相关贡献，这些量被很好地定义，并且容易应用于广泛的物理设置，布勒斯距离可以方便地用量子态保真度表示。我们通过研究离散和连续变量非马尔可夫碰撞模型中非马尔可夫性的前体来证明这一点。
2019-05-30 quant-ph
Quantifying non-Markovianity of continuous variable Gaussian dynamical maps
基于H.- P. Breuer等人，物理修订版信函\textbf{103}，210401（2009），即，通过量化从环境返回到开放系统的信息流。我们在这里用保真度代替迹距来评价量子态的可分辨性。我们使用我们的措施来评估两个范例高斯信道的非马尔可夫性：纯阻尼信道和量子布朗运动信道与欧姆环境。我们考虑不同类别的高斯状态，并寻找最大化信息回流的状态对。对于相干态，我们找到了简单的解析解，而对于压缩态，我们在弱耦合极限下提供了精确的数值解和近似的解析解。
2011-09-01 quant-ph
Quantifying quantum non-Markovianity based on quantum coherence via skew information
基于非相干完全正映射和保迹映射下量子相干性通过斜信息的非增性质，我们提出了一种开量子过程的非马尔可夫性测度.作为应用，通过将所提出的度量应用于一些典型的噪声信道，我们发现它等价于相位阻尼和幅度阻尼信道的三种非马尔可夫性度量，即，基于量子迹距、动力学可分性和量子互信息的测度。对于随机酉信道，它等价于基于一类输出状态相干性$l_1$范数的非马尔可夫性测度，而不完全等价于基于动力学可分性的测度。我们还利用修正的Tsallis相对$α$相干熵来检测量子开放系统动力学的非马尔可夫性，结果表明，对于小的$α$，修正的Tsallis相对$α$相干熵比原Tsallis相对$α$相干熵更舒适.
2020-01-05 quant-ph
An effective method of calculating the non-Markovianity $\mathcal{N}$ for single channel open systems
本文提出了一种有效的方法，可以简化单通道开放系统非马尔可夫性$\mathcal{N}$计算中所有初始状态对迹距增加的优化。对于振幅阻尼通道，我们可以统一Breuer $et$ $al$的结果。[Phys. Rev. Lett. \bf 103 \rm，210401（2009）]和Xu $et$ $al$的结果。[Phys.Rev.A \bf 81 \rm，044105（2010）];此外，对于一般非谐振情况，我们可以获得$\mathcal{N}$的非常紧密的下限。作为我们方法的另一个应用，我们还讨论了非马尔可夫去极化信道的$\mathcal{N}$。
2010-12-20 quant-ph
Non-Markovianity, coherence and system-environment correlations in a long-range collision model
我们考虑一个碰撞模型的动力学，其中系统和环境都是由自旋$1/2$粒子体现的。为了在我们的模型中包含非马尔可夫特征，我们引入了环境量子位之间的相互作用，并研究了这种相互作用的不同模型对系统动力学的非马尔可夫程度的影响。通过将这种相互作用扩展到最近邻之外，我们增强了系统动态中的非马尔可夫性程度。如果考虑到与即将到来的环境量子位的集体相互作用，可以观察到进一步的显着增加。然而，在这种情况下，观察到的非马尔可夫性程度随着相互作用中包括的量子比特数量的增加而非单调。此外，人们可以在系统演化中的非马尔可夫性程度与其状态下的量子相干性随着碰撞次数的增加而衰减的行为之间建立联系。我们补充我们的研究与调查系统环境的相关性，并提出了一个例子，他们的重要性的物理上界的痕迹距离导数。
2017-08-14 quant-ph
Detecting and quantifying non-Markovianity via quantum direct cause
本文研究了两种非马尔可夫性见证方法，通过反例证明其优于迹距离等度量，并基于伪密度矩阵与Choi矩阵的关系推广其以总量化不可分过程中的量子记忆，突出了开放系统动力学中弱与强量子直接因的区别。
2025-06-29 quant-ph
Measure for the Non-Markovianity of Quantum Processes
最近，已经开发了开放系统中量子过程的非马尔可夫行为的度量，其基于开放系统与其环境之间的信息流的量化[Phys.Rev.Lett. 103，210401（2009）]。信息流与量子态之间迹距的变化率有关，这可以用这些态的可解释性来解释。在这里，我们阐述了这个理论的数学细节，目前的应用程序，具体的物理模型，并讨论进一步的理论和实验的影响，以及最近提出的替代方法的关系。
2010-06-15 quant-ph
Non-markovianity and bound states in quantum walks with a phase impurity
我们研究了一维晶格上的量子步行者，晶格中只有一个缺陷位，缺陷位的特征是相位。从杂质位置开始的离散时间量子行走的传播和局域化受到束缚态的出现及其反射对称性的影响。我们量化的本地化的有效本地化长度平均在所有的本征态和有效的参与率平均在所有的初始状态的时间演化后。我们观察到约化硬币系统动力学在长时间极限内发生振荡，其频率与幺正子晶格算符和束缚态准能差有关。振荡引起的非马尔可夫进化，我们量化使用的跟踪距离和纠缠为基础的措施的非马尔可夫。事实上，我们揭示了非马尔可夫行为的程度是密切相关的束缚态的出现，由于相位杂质。我们还表明，所考虑的措施，根据支持的束缚态的数量和对称性给出了定性不同的结果。最后，比较本地化和非马尔可夫性措施，我们证明了非马尔可夫性的程度成为最大时，步行者是最本地化的位置空间。
2019-05-09 quant-ph
Chirality asymptotic behavior and non-Markovianity in quantum walks on a line
研究了一维晶格上离散时间量子行走的手征约化密度矩阵随时间的演化。我们分析了标准的情况下，没有退相干，和退相干的情况下出现在晶格中的断开链接的形式。通过考察可能的初态对的迹距离作为时间的函数，我们得出约化密度矩阵的演化在[H. P. Breuer，E. M. Laine和J. Piilo，Phys. Rev. Lett. 103，210401（2009）]。随着噪声水平的增加，动态接近马尔可夫过程。最高的非马尔可夫性对应于没有退相干的情况。约化的密度矩阵总是趋向于我们计算的一个明确定义的极限，但只有在无退相干的情况下，这个极限才是非平凡的。
2014-01-14 quant-ph
Canonical form of master equations and characterization of non-Markovianity
主方程控制着与环境相互作用的量子系统的时间演化，并且可以以各种形式书写。与时间无关或无记忆的主方程，特别是，可以在著名的林德布拉德形式。任何时间-局域主方程，不管是马尔可夫的还是非马尔可夫的，事实上也可以写成类似林德布拉德的形式。一个对角化程序的结果在一个独特的，在这个意义上规范，表示的方程，这可能是用来充分表征非马尔可夫的时间演化。最近，已经提出了几种不同的措施，反映了不同程度上，出现负退相干率的Lindblad样形式的主方程。因此，我们建议使用负的退相干率本身，因为它们出现在主方程的规范形式，完全表征非马尔可夫性。当存在多于一个的退相干通道时，这一点的优点尤其明显。我们证明了Rivas等人提出的一个度量是正则退相干率的一个令人惊讶的简单函数，并给出了一个主方程的例子，该主方程对于所有时间t>0都是非马尔可夫的，但几乎所有提出的度量都是盲目的。我们还给出了迹距离和体积措施见证非马尔可夫性的必要和充分条件，在布洛赫阻尼矩阵。
2014-05-02 quant-ph
Nearly Markovian maps and entanglement-based bound on corresponding non-Markovianity
我们确定了一组开放量子系统的动力学映射，称之为“$ ε$ -Markovian”映射。它是由在高维系统-环境希尔伯特空间中可能违反玻恩近似但只是“一点点”违反玻恩近似的映射构成的。我们用一般动态映射到$ε$ -马尔可夫映射集的最小距离来刻画该动态映射的“$ε$ -非马尔可夫性”.我们解析推导出一个不等式，它给出了一个约束的$ ε$ -nonmarkovianity的动态地图，在纠缠之间产生的系统和它的“即时”环境的资源。在$ε$为零的特殊情况下，这个不等式给出了系统上约化动力学映射的$ε$ -非马氏性与系统与其直接环境之间产生的纠缠之间的关系.我们数值研究了振幅阻尼和相位阻尼通道类的类似的基于距离的非马尔可夫度量的行为。
2021-09-09 quant-ph
Characterizing (non-)Markovianity through Fisher Information
本文提出利用Fisher信息度量研究非马尔可夫性，证明其单调收缩等价于马尔可夫性，并首次揭示Fisher距离膨胀对应于通过贝叶斯回溯的信息回流。
2025-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Noise-enhanced quantum kernels on analog quantum computers for estimating the non-Markovianity from sparse temporal data
National Cheng Kung University（国立成功大学）；Center for Quantum Frontiers of Research and Technology, NCKU（国立成功大学量子前沿科技研究中心）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
本文提出模拟和混合量子核方法，在基准测试和稀疏数据非马尔可夫性估计中展现竞争力，并发现操作噪声可提升性能，归因于噪声带来的更高表达性和模型复杂度。
2026-09-30 quant-ph
Witness-based quantification of non-Markovianity without complete Choi state reconstruction
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Statistics and Mathematics Unit, Indian Statistical Institute（印度统计学院统计与数学单元）
提出基于见证者的非马尔可夫性量化框架，无需完整Choi态重构，通过正半定见证者提供RHP度量的认证下界，并在振幅阻尼和泡利动力学中简化为贝尔奇偶校验投影仪，实现高效实验量化。
2026-09-30 quant-ph
Non-Markovianity in the Adapted Caldeira-Leggett model
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）
本文研究了适应性Caldeira-Leggett模型的非马尔可夫特性，通过信息回流视角详细表征了非马尔可夫性，并评估了系统-环境相关性的发展及环境态的修改，证明了该模型在探索量子力学基本现象微观起源中的可靠性。
2026-05-19 quant-ph
Exact master equation for a spin interacting with a spin bath: Non-Markovianity and negative entropy production rate
本文导出了中心自旋与完全非极化自旋海均匀相互作用的Lindblad形式的正则主方程。动力学映射的Kraus算子也被导出。从动力学映射的可分性破缺和量子态迹距保真度的增加两个方面说明了动力学的非马尔可夫性。此外，它是观察到的不可逆熵产生率总是负的（对于一个固定的初始状态），只要动力学表现出非马尔可夫行为。在继续与见证非马尔可夫性的研究，它表明，正的中心量子比特的纯度的变化率是一个非马尔可夫信息回流的忠实指标。给出了测量量子态纯度的实验可行性，讨论了实验证明非马尔可夫性和负不可逆熵产生率的可能性。这使得目前的工作具有相当的实际意义，检测非马尔可夫性和负不可逆熵产生率。
2016-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of memory effects in a spin-boson system by periodic driving
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所，米兰分部）；University of Freiburg（弗赖堡大学）
通过周期驱动控制旋子系统中的非马尔可夫性，利用傅里叶理论解释非马尔可夫性度量的峰值结构。
2026-02-04 quant-ph
Non-Markovianity of Quantum Brownian Motion
我们研究了Caldeira-Leggett模型的量子非马尔可夫动力学，Caldeira-Leggett模型是描述一个谐振子与一个谐振子库线性耦合的量子布朗运动的原型模型。利用该模型的精确解析解，可以确定任意耦合、温度和频率截止时记忆效应的大小。在这里，量子非马尔可夫性被定义为开放系统和它的环境之间的信息流，这是通过量化的布里斯度量作为量子态的距离测量。这种方法使我们能够讨论任意高斯初态从弱耗散到强耗散的整个范围内的量子记忆效应。我们的结果与自旋玻色子问题的相应结果的比较显示了显着的相似性的结构的非马尔可夫行为的两个范式模型。
2020-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Computable measures of non-Markovianity for Gaussian free fermion systems
本文针对高斯自由费米子开放系统，将 BLP、LFS 相关非马尔可夫性度量转化为可由两点关联函数计算的形式，并验证其对随机平均产生的非高斯态仍适用。
2025-09-30 cond-mat.other quant-ph
Non-Markovianity of subsystem dynamics in isolated quantum many-body systems
通过数值研究孤立量子自旋链淬火后子系统态间量子距离的动力学，揭示子系统非马尔可夫性特征，并发现顺磁到铁磁淬火信号更强。
2025-06-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Searching for exceptional points and inspecting non-contractivity of trace distance in (anti-)$\mathcal{PT}\!-$symmetric systems
具有宇称-时间（$\mathcal{PT}$）对称性和反$\mathcal{PT}$对称性的非厄米特系统产生具有有趣性质的例外点（EP），例如，手性传输和增强的灵敏度，由于本征向量的合并。在本文中，我们提出了一个强大的和易于计算的工具，基于希尔伯特-施密特速度（HSS），它不需要对角化的演化密度矩阵，以准确地检测EP，从而临界行为的（反）$\mathcal{PT}\!-$对称系统，特别是高维的。我们的理论预测，而不需要修改的希尔伯特空间，这是通过对角化的观测量之一，是完全一致的结果，从最近的实验研究（反）$\mathcal{PT}\!-$对称系统的临界性。然而，在不改变非厄米特系统的Hilbert空间的情况下，我们发现，两个任意量子态的迹距在厄米特系统的非厄米特演化下可能是非压缩的，而迹距是厄米特系统中非马尔可夫性的一个可靠证据.因此，它缺乏一个最重要的特征，这是任何非马尔可夫性的标准证据所必须满足的。
2021-11-06 quant-ph
Markovian and non-Markovian dynamics in quantum and classical systems
我们讨论了概念上不同的定义用于经典和量子过程的非马尔可夫性。经典随机过程的非马尔可夫性的公认定义表示n点联合概率分布的Kolmogorov层次的条件。由于这个定义不能转移到量子体系，量子非马尔可夫性最近被定义和量化的基础量子动力学映射，使用其可分性或初始状态对之间的迹距离的行为。在这里，我们调查和比较这些定义和它们的关系，非马尔可夫的经典概念，采用一个大类的非马尔可夫过程，称为半马尔可夫过程，它承认一个自然的扩展到量子的情况。一些具体的物理例子的构造，允许研究的基本特征的经典和量子定义，并明确评估量子非马尔可夫性的措施。我们的研究结果清楚地表明了非马尔可夫性的经典和量子概念之间的几个基本区别，以及非马尔可夫性的各种量子测度之间的区别。
2011-06-01 math-ph math.MP quant-ph
Non-Markovian dynamics in two-qubit dephasing channels with an application to superdense coding
我们研究了两种非马尔可夫性测度在检测双量子比特退相通道中记忆效应的性能。通过在量子比特上结合独立的马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声，我们的结果表明，当至少一个局部通道显示非马尔可夫性时，迹距离测度能够检测到记忆效应。当全局两量子比特动力学表现出记忆效应时，基于通道容量的测量反过来变得非零。我们将这些方案应用于一个著名的超密集编码协议，并证明了一个最佳的噪声配置，以最大限度地提高信息传输与独立的本地噪声。
2015-09-17 quant-ph
Characterizing non-Markovianity via quantum coherence based on Kirkwood-Dirac quasiprobability
本文提出一种基于 Kirkwood-Dirac 拟概率虚部演化的非马尔可夫性新度量，在单双量子比特系统中验证其检测能力不逊于 $\ell_{1}$ 范数相干性，为分析非马尔可夫动力学提供了实验易获取且物理直观的新视角。
2025-06-26 math-ph math.MP quant-ph
Collapse and revival structure of information backflow for a central spin coupled to a finite spin bath
量子动力学的马尔可夫性是开放量子系统的一个重要性质，它由系统和池的各种成分决定。除了系统-浴相互作用、浴的初始状态等之外，浴的维数在确定量子动力学的马尔可夫性中起关键作用，因为浴相关性的严格衰减需要浴的无限维数。在这项工作中，我们调查的作用，有限的浴尺寸在量子动力学的马尔可夫性考虑一个简单的，但不平凡的模型，其中一个中心自旋是各向同性耦合到一个有限数量的浴自旋，并显示如何从非马尔可夫的动力学过渡到马尔可夫的浴自旋的数量增加。非马尔可夫性的特征在于信息从浴流到系统的状态的迹距离。我们推导出的时间演化的轨迹距离解析，并发现周期性的混沌复苏模式的信息流。详细研究了这一现象的机理，结果表明，自旋-回复模式的周期是由体系自旋数、体系-体系耦合强度和频率失谐量之间的竞争决定的。当浴旋转的数量足够大时，反转-恢复结构的周期以及相应的崩溃和恢复时间与浴旋转的数量成比例地增加，这表征了信息回流如何随着浴的大尺寸而衰减。我们还分析了系统-浴槽相互作用强度和频率失谐量对信息流反转-恢复结构的影响，得到了反转-恢复结构存在的条件。数值计算结果说明了这一点。
2023-03-02 quant-ph
Memory effects in quantum dynamics modelled by quantum renewal processes
简单、可控的模型在学习如何操纵和控制量子资源方面发挥着重要作用。我们在这里集中在量子非马尔可夫性和模型的开放量子系统的量子更新过程的演变。这类量子动力学为我们提供了一个唯象的方法来研究具有各种非马尔可夫行为的量子动力学，这里用两个约化态之间的迹距离来描述。通过采用开放量子系统演化的轨迹图，我们分析了量子更新过程的组成部分，即动力学的时间连续部分、跳跃类型和等待时间分布对非马尔可夫性的影响.我们不仅关注非马尔可夫度量的纯粹值，还关注迹距离演化的不同特征如何改变，包括复兴的时间和数量。
2021-06-14 math-ph math.MP quant-ph
Experimental investigation of the effect of classical noise on quantum non-Markovian dynamics
我们从实验上研究了不同经典噪声对二能级系统退相动力学的影响与量子动力学的非马尔可夫性之间的关系。两级系统被编码在光子偏振自由度和噪声的行动是通过一个空间光调制器获得，从而允许一个简单的工程不同的随机环境。利用迹距离研究了经典马尔可夫噪声和非马尔可夫噪声（高斯噪声和非高斯噪声）驱动下的动力学的量子非马尔可夫性。我们的研究清楚地表明了非马尔可夫经典过程和非马尔可夫量子动力学概念的不同性质。
2019-09-03 quant-ph
Controlling Markovianity with Chiral Giant Atoms
本文发现巨原子的手性可以调控其马尔可夫性，通过调节耦合相位可使巨原子在存在固有时间延迟的情况下仍进入精确马尔可夫区域，为量子纳米光子网络控制提供新途径。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Non-Markovian evolution: a quantum walk perspective
量子噪声信道的量子非马尔可夫性通常表现为信息回流，其特征在于中间映射偏离完全正性，尽管我们指出某些噪声信道不表现出这种行为。在复杂系统中，由于子系统动力学，非马尔可夫性变得更加复杂。在这里，我们研究了非马尔可夫进化的各个方面，在创造量子漫步的背景下，特别强调消除内部与环境对非马尔可夫回流的贡献。针对上述消歧问题，本文提出了一种基于迹距离等可分辨性测度或互信息等相关性测度的通用功率谱消歧方法。我们还研究了在考虑非马尔可夫噪声模型下，从量子到经典随机游走的过渡中量子关联的各个方面。指出了这种分析在复杂系统量子统计动力学中的应用潜力。
2019-01-08 quant-ph
Quantifying non-Markovianity via local quantum Fisher information
本文提出一种基于局部量子Fisher信息（LQFI）的新方法来量化开放量子系统中的非马尔可夫性，通过在相位阻尼、振幅阻尼和退极化信道上的应用，证明非马尔可夫演化对应量子态量子性的增加。
2025-07-14 math-ph math.MP quant-ph
Quantum scarring enhances non-Markovianity of subsystem dynamics
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；TCG CREST
研究量子刻痕如何增强子系统动力学的非马尔可夫性，通过PXP模型及变形体验证，展示刻痕对非马尔可夫性的影响，揭示记忆效应的更深层次机制。
2026-04-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Witnessing non-Markovian effects of quantum processes through Hilbert-Schmidt speed
非马尔可夫效应可以加速量子系统的动力学，而演化时间的极限可以通过量子统计速度的量化来推导。我们引入了一个证据，通过希尔伯特-施密特速度（HSS），这是一种特殊类型的量子统计速度来表征量子演化的非马尔可夫性。该证据的优点是不需要对演化的密度矩阵进行对角化。通过考虑开放量子系统的几种典型情况，如受相位协变噪声和泡利通道影响的单个量子比特、两个独立的量子比特与漏腔的局域相互作用、耗散腔中的V型和$Λ$型三能级原子（qutrit），研究了它的灵敏度.我们表明，建议的HSS为基础的非马尔可夫见证检测记忆效应与既定的跟踪距离为基础的证人，系统环境信息回流敏感。
2020-08-17 quant-ph
Non-Markovian master equations from piecewise dynamics
构造了一类开放量子系统的完全正的保迹非马尔可夫动力学映射。这些映射产生于分段动力学，其特征在于由跳跃中断的连续时间演化，在时间上随机分布并由量子信道描述。开放系统的状态服从一个封闭的演化方程，给出了一个主方程与记忆核和非齐次项。通过研究两个不同初始系统状态随时间变化的可区分性行为，明确评估了所获得动力学的非马尔可夫性。
2013-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Exciton-phonon information flow in the energy transfer process of photosynthetic complexes
非马尔可夫和非平衡声子效应被认为是光合复合物中能量传递的关键成分，特别是在表现出中间激子-声子耦合的复合物中。在这项工作中，我们利用最近开发的措施非Markovianity阐明激子-声子动力学的电子和振动自由度之间的信息流。我们研究的措施，在分层运动方程的方法，捕捉强烈的系统浴耦合效应和非平衡分子重组。我们提出了一个额外的跟踪距离措施的信息流，可以扩展到其他主方程。我们发现，对于一个模型二聚体系统和Fenna-Matthews-Olson复杂的非Markovianity是显着的生理条件下。
2011-01-24 physics.chem-ph quant-ph
Divisibility of dynamical maps: Schrödinger vs. Heisenberg picture
University of Turku（图尔库大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学）
本文研究了量子动力学映射在薛定谔和海森堡图景下的可除性差异，揭示了两种图景下记忆效应的独立表征方法。
2026-02-27 quant-ph
Entanglement evolution of two qubits under noisy environments
研究了两量子比特在局域、单边和双边噪声信道下的纠缠演化.研究发现，对于所有的纯初态，单边噪声信道下的纠缠完全由最大迹距决定，而最大迹距是构造非马尔可夫性测度的主要因素.对于双边噪声信道情形，当量子比特初始制备在一个一般类的态中时，无论是纯态还是混合态，纠缠都可以表示为初始纠缠和信道对最大纠缠态的作用的乘积。
2010-12-15 quant-ph
