Stochastic Motion of an Open Bosonic String
我们表明,经典的开放玻色弦的随机运动导致相同的结果作为标准的第一次量子化的这个系统。因此,控制这一过程的扩散常数必须与Regge斜率参数“λ”成比例,这是描述弦运动所需的唯一常数,以及光速。
1998-06-28 hep-th quant-ph
Hierarchical equations for open system dynamics in fermionic and bosonic environments
我们提出了一种新的方法来动态的开放量子系统线性耦合到一个非马尔可夫费米或玻色子环境。在第一种方法中,我们得到了一个扩散型随机发展方程族。对于玻色子的情况下,这样的层次结构已被导出,并证明适合于有效的数值模拟最近[arXiv:1402.4647]。这里推导的随机费米子族包含格拉斯曼噪声,这使得它很难数值模拟,由于其反交换乘法。因此,在我们的第二种方法中,我们通过导出相关的密度矩阵层次来消除噪声。一个类似的纯态的玻色子层次的主方程层次的重新制定。
2014-10-01 quant-ph
Exact quantum jump approach to open systems in Bosonic and spin baths
通过蒙特卡罗模拟技术,发展了一种能精确处理开放系统的非马尔可夫量子动力学的一般方法。该方法是基于一个随机制定的冯诺依曼方程的复合系统,并采用了一对产品状态以下的马尔可夫随机跳跃过程。该方法的性能示出通过随机模拟的开放系统的动态相互作用与玻色子水库在零温度下,并与自旋浴在强耦合制度。
2003-08-09 quant-ph
The Divine Clockwork: Bohr's correspondence principle and Nelson's stochastic mechanics for the atomic elliptic state
研究了原子椭圆态薛定谔波函数的玻尔对应极限。我们分析这一限制的背景下,纳尔逊的随机力学,揭示了一个基本的确定性动力系统中的轨迹收敛到开普勒运动的椭圆。这解决了在量子力学环境中获得开普勒行星运动定律的长期问题。在这个量子力学的设置,局部温和的不稳定性发生在凯尔派轨道的偏心率大于1/ \sqrt{2},这不会发生经典。
2008-05-09 quant-ph
Duality between a deterministic cellular automaton and a bosonic quantum field theory in 1+1 dimensions
在以前的文件中开发的方法被用来定义一个确定性的元胞自动机在1+1维和玻色子量子场论的状态之间的精确对应。这个结果可以用来论证量子场论与确定性自动机的关系可能比通常认为的更密切。第2版更正了一个小错别字,使符号更加一致。
2012-05-21 hep-th quant-ph
Stochastic Feshbach Projection for the Dynamics of Open Quantum Systems
我们提出了一个随机投影形式主义的描述量子动力学玻色子或自旋环境。在引入适当的非厄米投影算符的基础上,对开放量子系统采用Feshbach分割技术,可以重新表述相干态表象中关于环境自由度的薛定谔方程.在这幅图中,系统的约化状态可以作为纯状态轨迹上的随机平均来获得。相应的非马尔可夫随机薛定谔方程包含对过去状态的记忆积分。在调和环境和线性耦合的情况下,该方法给出了所建立的无函数导数的非马尔科夫量子态扩散(NMQSD)随机薛定谔方程的新形式。利用自旋相干态,自旋环境的演化方程类似于玻色子的情况下,然而,一个非高斯平均约化密度运营商。
2017-07-10 quant-ph
Semiclassical quantisation for a bosonic atom-molecule conversion system
我们考虑一个简单的量子模型的原子分子转换玻色子原子可以结合成双原子分子,反之亦然。多粒子系统的生成元可以表示为一个变形的$SU(2)$代数,平均场动力学发生在一个变形的布洛赫球上,一个具有尖点奇异性的泪滴形表面。我们分析了平均场对应和多粒子对应,它们表现出量子经典对应的典型特征。我们证明了半经典方法可以用来恢复完整的多粒子的原子-分子转换的冷原子系统的平均场描述的功能,并推导出一个解析表达式的多粒子态密度在大粒子数的限制。
2015-07-27 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Superselection rules and bosonic quantum computational resources
本文提出一种基于玻色子量子计算机资源的量子光学非经典态识别与分类方法,通过单光子多模转换定义量子比特,并建立粒子数超选择规则下的表示与传统Fock态表示的对应关系,揭示多模态的量子优势。
2024-10-13 quant-ph
Stochastic resonance in Gaussian quantum channels
我们确定的条件存在的随机共振在一个有损玻色子信道的非线性,阈值解码。当且仅当检测阈值在“禁止区间”之外时,发生随机共振效应。我们表明,它发生在不同的设置:当传输经典的消息通过一个有损玻色子信道,当传输在一个纠缠辅助有损玻色子信道,当歧视不同的损失参数的信道。此外,我们考虑一个设置中,随机共振发生在一个有损玻色子信道与特定的编码和解码的量子比特的传输。在所有情况下,我们假设高斯噪声的信号,并表明,它并不重要,发送者和接收者之间,引入这样的噪声。值得注意的是,当考虑私人通信的设置时,得到了不同的结果。在这种情况下,发送者和接收者之间的对称性被打破,并且“禁止间隔”可能消失,导致对于任何检测阈值的值的随机共振效应的发生。
2012-12-01 nlin.CD quant-ph
On the Stochastic-Quantum Correspondence
University of Barcelona(巴塞罗那大学)
本文通过随机定律推导量子力学公理,并探讨了连续基的离散性及测量问题的解决方法。
2026-07-31 quant-ph
Towards Scalable Bosonic Quantum Error Correction
我们回顾了一些最近的努力,在设计和工程玻色子量子比特的超导器件,重点是Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)量子比特。我们提出了一些新的结果解码重复GKP纠错使用有限压缩GKP辅助量子比特,表现出与以前研究的随机误差模型的差异。我们讨论了电路QED的方式来实现GKP量子位之间的CZ门,我们讨论了不同的情况下,使用GKP和常规量子位作为积木块在一个可扩展的超导表面码架构。
2020-06-01 quant-ph
Non-Markovian master equation for interacting qubits coupled to a bosonic bath: analytic form and asymptotic approximation
耦合到玻色子浴中的两个相互作用的二能级量子比特的非马尔可夫动力学先前使用量子状态扩散(QSD)方程进行了研究,其中随机状态被用来描述系统。在这项研究中,我们提供了另一个角度对这个系统推导的解析形式的主方程,它描述了一个减少密度矩阵的系统。然后,我们验证了主方程通过检查纠缠产生和状态纯度。此外,与主方程,我们观察到的影响,从一阶噪声,并注意到,一个很好的渐近近似的主方程可以忽略一阶噪声。
2015-07-28 quant-ph
Correspondence between stochastic Wigner trajectories and individual experimental runs
我们研究的维格纳函数的个别相空间轨迹的解释,对应于可能的结果,单一的实验试验。为此,我们调查之间的关系的真实(测量)粒子数分布$P_n$的单模状态和通过离散装箱的采样魏格纳分布$W(α)$,我们表示通过$\tilde{P}_n$的平方模振幅$|α|^2$的个人随机实现。我们提供了一个操作定义的$\tilde{P}_n$的基本维格纳函数,这使我们能够明确地计算两个数量分布之间的重叠,从而量化它们之间的统计距离。我们发现,$P_n$和$\tilde{P}_n$之间确实有一个密切的定量对应关系的广泛的状态,证明了广泛接受的观点,即高度占用模式,个人随机实现的维格纳轨迹应大致对应于单一实验的结果。然而,我们也发现反例,高模式占用可能不足以这样的解释,我们发现,相反,一个更相关和充分的要求是光滑度和广泛的维格纳函数$W(α)$的状态的利益相对于规模的维格纳函数的相关福克态的振荡。
2016-08-29 quant-ph
The Stochastic-Quantum Correspondence
该研究提出不可分割随机过程与量子理论的精确对应关系,将波函数降为次要数学工具以解释量子现象,还实现量子理论新重构并提供构建通用非马尔可夫随机动力学的框架。
2025-07-30 physics.data-an physics.hist-ph quant-ph
A quantum-classical decomposition of Gaussian quantum environments: a stochastic pseudomode model
本文提出用随机 Lindblad 主方程结合辅助玻色模与经典随机场来分解高斯量子环境,在 Ohmic 环境下验证了其可减少辅助量子自由度,并发现虚值经典场可降低系统熵。
2023-06-15 quant-ph
Classical-Quantum Correspondence for Fields
我们将时空相关背景下自由玻色子场的量子问题映射为经典问题。将量子理论中实场的$N$自由度映射为具有特定初始条件的$2N^2$经典简谐振子。我们讨论了如何使用这种经典量子对应(CQC)来评估量子辐射,并充分处理量子场在经典背景下的逆反应。该技术具有广泛的应用,包括经典呼吸子(“呼吸子”)的量子蒸发。
2019-08-27 cond-mat.other gr-qc hep-th
Classical stochastic measurement trajectories: Bosonic atomic gases in an optical cavity and quantum measurement backaction
我们制定计算效率的经典随机测量轨迹的多模量子系统在连续观测。具体地说,我们考虑的非线性动力学的原子玻色-爱因斯坦凝聚体包含在一个光学腔的光泄漏的连续监测。经典轨迹在经典相空间表示中编码以给定检测记录为条件的连续量子测量过程。我们导出了一个Fokker-Planck方程的组合凝聚腔系统的准概率分布。我们解开的动态随机经典轨迹的条件下,连续监测系统的量子测量过程中,这些轨迹忠实地代表测量记录的个人实验运行。由于多原子系统中连续测量的可观测量的动力学可以用经典动力学近似,该方法提供了一种计算大型多模量子系统测量记录的数值有效和精确的方法。一个大的原子云的连续监测动力学的数值模拟显示相当波动的相位分布在不同的测量轨迹之间,而合奏平均表现出局部空间变化的相位退相干。单独的测量轨迹导致空间斑图形成和光机械运动,其仅由测量反作用产生。以光子的探测记录为条件的连续量子测量过程的反作用自发地打破了凝聚体的空间轮廓的对称性,并且可以被定制为选择性地激发集体模式。
2014-08-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Criteria for Feasible Monte Carlo Stochastic Simulations of Bosonic Markovian Open Quantum Dynamics
Nagoya University(名古屋大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
该研究推导了玻色子开放量子动力学蒙特卡罗模拟可行的扩散矩阵半正定等充分条件,明确了其相较于平均场近似的必要性,为准确描述GKSL方程主导的动力学提供了准则。
2026-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian Dynamics of Quantum Open Systems Embedded in a Hybrid Environment
感兴趣的量子系统通常耦合到几个量子信道(更一般地,环境)。在本文中,我们发展了一个耦合到玻色子和费米子混合环境中的开放量子系统的精确随机薛定谔方程。这样的随机微分方程可以直接从微观模型中获得,通过使用经典的复高斯噪声和非对易的费米子噪声来模拟混合浴。作为我们开发的随机方法的一个直接应用,我们表明,减少的密度矩阵的演变可以通过取玻色子噪声和费米子噪声的平均值。本文给出了三个具体的例子来说明混合量子轨道与标准量子力学完全一致。我们的例子也揭示了费米子浴和玻色子浴的特殊性质。
2017-04-01 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用,我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后,还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
On the emergence of quantum mechanics from stochastic processes
本文探讨了随机过程与量子力学之间的对应关系,通过提升随机核到B(H)上的映射,建立了与CPTP映射的字典,并提出了CK可分性作为关键约束,推导出主方程形式,并解释了相位信息的记忆效应。
2026-10-20 quant-ph
Efficient Convex Optimization for Bosonic State Tomography
Tsinghua University(清华大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Hunan Normal University(湖南师范大学);University of Macau(澳门大学);Xi’an Jiaotong University(西安交通大学)
本文提出基于凸优化的高效方法,用于高维和多模式玻色子态层析,通过改进计算和优化技术提升效率和可扩展性。
2025-12-02 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Stochastic Approach to Spin-Boson Models
本文提出一种精确的混合量子-经典随机方法,通过将经典随机方程解输入量子随机方程来处理多种自旋-玻色子模型,在强耦合下保持马尔可夫性且不限制初始态,并在多个难以精确数值求解的示例中验证了方法的有效性。
2023-09-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trajectory of Probabilities, Probability on Trajectories, and the Stochastic-Quantum Correspondence
Faulhorn Labs(Faulhorn实验室);ELTE Faculty of Humanities, Institute of Philosophy(布达佩斯罗兰大学人文学院哲学研究所);ELTE Research Centre for the Humanities, Institute of Philosophy(布达佩斯罗兰大学人文学科研究中心哲学研究所)
本文探讨了概率轨迹与轨迹概率的区别,通过定义实现概念和可分解性,澄清了概率动力学的线性性问题,并与量子力学进行对比。
2026-02-26 physics.hist-ph quant-ph
Path-Integral Formulation of Bosonic Markovian Open Quantum Dynamics with Monte Carlo stochastic trajectories using the Glauber-Sudarshan P, Wigner, and Husimi Q Functions and Hybrids
Nagoya University(名古屋大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本文提出基于路径积分公式的SDEs推导方法,利用准概率函数描述玻色子开放量子动力学,克服了平均场近似限制,并验证了其在可解模型中的准确性。
2025-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Uncertainty Relations for Bosonic Otto Engines
我们研究了双模态玻色子发动机的奥托循环。两个玻色子系统之间的能量交换是由模式算子建模频率转换中的可调酉双线性相互作用提供的,而循环操作是由每个相互作用阶段之后在不同温度下的两个浴的弛豫来保证的。通过两点测量方法,我们提供了随机功和热的联合概率。我们推导出精确的表达式工作和热波动,身份之间的相互依存关系,平均提取的工作,波动和效率,以及热力学不确定性之间的关系观测到的工作和热的信噪比和熵产生。我们概述了如何提出的方法可以适当地应用于推导出热力学不确定性关系的量子奥托引擎与替代单一的中风。
2020-12-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic light in a cavity: A Brownian particle in a scalar potential?
随机光在相干驱动的非线性腔中的非平衡动力学类似于布朗粒子在标量势中的平衡动力学。这种相似性已经知道了几十年,但这两个系统之间的对应关系从未得到适当的评估。在这里,我们证明了这种对应关系可以是精确的,近似的,或打破,这取决于腔的非线性响应和驱动频率。对于弱共振驱动,非线性消失,对应是准确的:腔耗散和驱动振幅定义一个标量势,噪声方差定义一个有效温度,腔内场满足玻尔兹曼统计。对于中等强度的非共振驱动,对应关系是近似的:我们引入了一个潜在的近似捕获腔内场的非线性动力学,我们通过玻尔兹曼统计偏差量化这种近似的准确性。对于非常强的非共振驱动,对应关系被打破:腔内场动力学由非保守力控制,这排除了仅基于标量势的描述。我们还表明,这种击穿是伴随着一个相变的腔内场的波动,让人想起一个非厄米相变。我们的工作建立了明确的光学和随机热力学系统之间的联系,并建议过阻尼朗之万振荡器的许多基本结果可用于理解和改善谐振光学技术。
2021-07-03 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Path-Integral Formulation of Truncated Wigner Approximation for Bosonic Markovian Open Quantum Systems
本文阐明了从 Fokker-Planck 方程导出随机微分方程的条件,并基于 Weyl-Wigner 变换的路径积分表述推导了 GKSL 方程的解析表达式,简化了 TWA 的计算,使其能准确计算非等时关联函数且与精确数值结果吻合。
2025-01-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Systems as Indivisible Stochastic Processes
Harvard University(哈佛大学)
本文基于随机-量子对应关系,将量子系统视为不可分随机过程,探讨其概念基础,关注规范不变性、动力学对称性及希尔伯特空间膨胀等新结构。
2026-09-11 physics.hist-ph quant-ph
Adiabatic elimination in quantum stochastic models
我们考虑一个通过量子随机微分方程耦合到玻色子储层的物理系统。当耦合强度趋于无穷大时,我们研究了该模型的极限。证明了在此极限下量子随机微分方程的解强收敛于极限量子随机微分方程的解。在极限动力学中,激发态被去除,而基态直接耦合到库。
2007-12-06 math-ph math.MP quant-ph
Generation of entanglement and non-stationary states via competing coherent and incoherent bosonic hopping
Coventry University(考文垂大学);University of Basel(巴塞尔大学);University of Nottingham(诺丁汉大学)
本研究针对两个相干耦合玻色模式系统,发现仅添加非相干跳跃即可生成鲁棒量子纠缠稳态并出现持续相干非稳态行为,为按需制备量子资源提供了无需精细调谐的新机制。
2025-01-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Embedding memory-efficient stochastic simulators as quantum trajectories
本文通过建立量子随机模拟器与量子轨迹的对应关系,提出将真正连续时间的量子随机模拟器嵌入开放量子系统的方法,从而降低内存开销并消除电路复杂度随分辨率增长的约束。
2024-02-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic Schroedinger Equations with General Complex Gaussian Noises
在随机薛定谔方程的框架内,我们证明了状态向量方程和系综方程之间的对应关系是无穷多对一,我们讨论的后果。我们还推广了[Phys. Lett. A 224,p.25(1996)]的情况下,更一般的复高斯噪声,并分析了两个重要的情况下,纯实和纯虚随机过程。
2003-04-11 hep-th quant-ph
Correlated Quantum Dynamics of a Single Atom Collisionally Coupled to an Ultracold Finite Bosonic Ensemble
我们研究了一个开放系统中的单原子与有限玻色子环境的时空局域耦合的关联量子动力学。初始处于低能量相干态的单个原子在一维谐振阱中振荡,从而周期性地穿过被位移阱保持的$N_A$玻色子的相互作用系综。我们发现,物种间的能量转移加速与增加$N_A$,并在同一时间变得不那么完整。系统环境的相关性被证明是显着的,除了当过剩的能量在子系统之间的分布是高度不平衡的时候。这些相关性导致非相干能量转移过程,这加速了单个原子的早期能量捐赠,并且随机地有利于取决于瞬时转移方向的某些能量转移通道。对于子系统态,能量转移是由单原子的非相干态介导的,并且在有限玻色子环境中表现为单重态和二重态激发。这些对开放系统的非平衡量子动力学的全面了解是通过使用最近发展的玻色子多层多组态含时Hartree方法对整个系统进行从头计算模拟而获得的。
2015-03-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Periodic Mean-Field Solutions and the Spectra of Discrete Bosonic Fields: Trace Formula for Bose-Hubbard Models
在大粒子数$N$的半经典极限下,研究了格点上相互作用玻色量子场的多体谱。我们表明,多体态密度可以表示为振荡的长波长的贡献周期性的,非微扰的解决方案,通常是非线性的,波动方程的经典(平均场)极限的相干总和。为此,我们从多体正交态之间传播子的精确路径积分形式出发,用迹公式构造了多体态密度光滑部分和振荡部分的半经典近似。因此,我们避免使用复杂的经典极限特性的相干态表示。虽然像真空涨落和规范不变性这样的量子效应被精确地解释了,但我们的半经典方法捕获了量子干涉,因此在天真的量子-经典对应破裂的爱因斯坦时间之外是有效的。值得注意的是,由于一个特殊的功能,谐波系统的不可commesurable频率,我们的公式是一般有效的,也在自由场的情况下,非相互作用玻色子。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Bulk-edge correspondence in fractional Chern insulators
最近人们认识到,拓扑布洛赫带中的强相互作用会导致新的物质态的出现。在这里,我们研究这些系统之间的连接-分数陈省身绝缘体和分数量子霍尔态-通过推广规范固定的Wannier-Qi建设的圆柱几何。我们的设置提供了一些重要的优势相比,早期的精确对角化研究的环面。最值得注意的是,它提供了进入边缘状态和一个单一的切割轨道纠缠谱,因此到物理的块边缘对应。它也很容易实现在国家的最先进的密度矩阵重整化组方法,允许显着更大的系统的数值模拟。我们展示了我们的一般方法的例子上的平带模型的红宝石和kagome晶格玻色子填充分数$ν=1/2$和$ν=1$,这表明(非)阿贝尔相位的签名,并建立之间的对应关系的物理边缘状态和纠缠的散装。值得注意的是,我们发现,非阿贝尔$ν=1$相可以稳定的限制电位的存在下,通过纯粹的现场相互作用。
2013-08-27 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Non-Hermitian topology in driven-dissipative systems: correspondence with quantum correlations and a resource for entanglement
Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);University of Erlangen-Nuremberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
本文研究驱动-耗散系统中的非厄米拓扑,发现其与量子关联对应,并为纠缠提供资源,推导解析表达式,揭示关联指数增长及拓扑相变特征。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spectral form factor in a minimal bosonic model of many-body quantum chaos
我们研究了碰撞玻色子链的谱形状因子。我们考虑一个家庭的模型,其中一个哈密尔顿项对角的Fock空间的基础上,包括随机化学势和成对的相互作用,踢定期由另一个哈密尔顿最近邻跳跃和配对条款。我们表明,对于中程相互作用,随机相位近似可以用来重写的频谱形状因子的双随机多体过程中产生的有效玻色子哈密顿量。在粒子数守恒的情况下,即,当配对项不存在时,有效哈密顿量具有非阿贝尔$SU(1,1)$对称性,导致无量纲时间与系统大小的通用二次标度,而与粒子数无关。这是一个后果的退化对称多重的次领先的有效哈密顿本征值,并打破了配对条款。在后一种情况下,我们在数值上发现一个非平凡的系统的系统大小的依赖性的无源时间,在最近的一项相关研究踢费米子链。
2022-08-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Q-Adapted Quantum Stochastic Integrals and Differentials in Fock Scale
本文首先介绍了量子随机积分的Fock-Guichardet形式,然后在正则基上引入了动力学的四个基本过程作为时空上QS积分的算子值测度。然后对QS积分进行了严格的分析,证明了QS导数的连续性。最后讨论了Q适应的量子动力学,包括玻色子Q=1,费米Q=-1,单调Q=0的量子动力学。这些可能是特别感兴趣的量子场论,量子开放系统,和量子理论的随机过程。
2011-12-01 cs.IT math-ph math.IT