Raman transitions without adiabatic elimination: A simple and accurate treatment
驱动拉曼过程-通过非共振耦合的中间态的近共振双光子跃迁，并且不获得相当大的人口-通常用简化的描述来处理，其中通过绝热消除来去除中间态。虽然绝热消除近似在中间态的失谐量很大时是可靠的，但在其他情况下它就不可信了，而且它不允许人们估计消除态的粒子数。我们引入了一种替代方法，它保留了描述中的所有状态，而不会增加太多的复杂性。一个Lippmann-Schwinger型的积分微分方程产生了一系列的近似，但是在最低阶已经得到了非常精确的结果。
2012-09-28 quant-ph
An adiabatic Leakage Elimination Operator in experimental framework
绝热演化用于各种量子信息处理任务。然而，消除误差并不像电路模型处理那样发达。在这里，我们提出了一种策略，以加速一个可靠的量子绝热过程，通过添加泄漏消除算子（LEO）的演变，这是一个序列的脉冲控制作用在绝热子空间。使用Feshbach $PQ$分区技术，我们得到了一个解析解，跟踪目标本征态的足迹。LEO的有效性与脉冲的具体形式无关，但取决于控制函数的平均频率。在实验框架下，通过逆幺正变换给出了控制函数的精确表达式，从而明确了LEO的物理意义。我们的研究结果揭示了两种不同的形式主义，这有助于实现之间的控制功能的等价性。
2016-11-17 quant-ph
Quantum adiabatic elimination at arbitrary order for photon number measurement
绝热消去是一种基于时间尺度分离的微扰模型降阶技术，常用于简化复合量子系统的描述。我们在这里分析了一个量子实验，其中微扰展开可以进行到任意阶，使得：（i）我们可以最终以量子形式制定精确的简化模型;（ii）由于该系列为越来越大的参数值提供了准确性，我们可以放弃时标分离的任何条件，从而分析实际实验表现最好的中间状态;（iii）我们可以澄清一些规范自由度在这种模型简化技术中的作用。
2020-01-08 quant-ph
Beyond adiabatic elimination: A hierarchy of approximations for multi-photon processes
在多能级系统中，常用的绝热消去法是一种通过消去不相关的非共振耦合能级来近似系统动力学的方法。然而，这一程序有些模糊不清，不清楚如何系统地加以改进。我们使用积分微分方程的概率振幅的水平的利益，这是等价于原来的薛定谔方程的所有概率振幅。结合马尔可夫近似，积分微分方程，然后用来产生一个层次的近似，其中零阶是绝热消除近似。它的工作原理以及适当的选择的相互作用的图片，该程序建议优化这种选择的标准。一阶近似的层次结构提供了显着的改进，在标准的绝热消除，而不会增加太多的复杂性，而且是不那么敏感的相互作用图片的选择。我们用几个例子来说明这些观点。
2013-04-02 quant-ph
Complete Positivity Violation in Higher-order Quantum Adiabatic Elimination
当组合Lindblad系统由具有快时标和慢时标的弱耦合子系统组成时，可以通过丢弃快时标的自由度来简化慢时标的描述。这种模型简化技术称为绝热消除。虽然关于时间尺度分离的二阶微扰展开揭示了约化态的演化是完全正的，但本文给出了一个在四阶展开中表现出完全正性破坏的例子。尽管慢动力学参数化的非唯一性，我们证明了完全的积极性不能确保在任何参数化。这种违反源于初始状态下的相关性。
2022-11-20 quant-ph
Explicit formulas for adiabatic elimination with fast unitary dynamics
Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure（巴黎高等师范学院物理实验室）；ENS-PSL（巴黎文理研究大学高等师范学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inria（法国国家信息与自动化研究所）；Centre Automatique et Systèmes (CAS)（自动与系统中心）；Mines Paris, Université PSL（巴黎矿业学院，巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Dept. of Electronics and Information Science, UGent（根特大学电子与信息科学系）
本文提出利用 Sylvester 方程和伴随动力学，为物理感兴趣的高阶情形提供系统显式表达式，解决快速幺正动力学下的绝热消除问题。
2024-09-02 quant-ph
Cavity QED with tunneling: an application of adiabatic elimination in quantum trajectory theory
我们模拟了腔中单个原子与两束激光相互作用的演化过程，一束远共振产生了光学势格，另一束近共振可以与原子相互作用。原子可以在晶格中的位置之间穿隧。我们发现光子计数统计量$g^{(2)}(τ)$依赖于隧穿率。此外，我们还导出了在相同情况下，在约瑟夫森结区，对玻色-爱因斯坦凝聚体的工作方法。结果表明，$g^{(2)}(τ)$中的振荡与隧穿系数成正比.我们在坏腔极限下工作，并给出了绝热消去在量子轨道理论中的应用的一个例子
2018-07-26 quant-ph
Commutation Relations in Adiabatic Elimination
本文指出在quantum Langevin equation中进行adiabatic elimination会导致不正确的commutation relation，并揭示其源于对高频截断噪声的白噪声近似处理，最终证明该方法在降低计算复杂度的同时能保持物理可靠性。
2024-11-16 quant-ph
Elimination of Perturbative Crossings in Adiabatic Quantum Optimization
最近的研究表明，在求解NP完全问题时，绝热路径总是存在的，局部和全局极小值之间没有有限阶微扰交叉，如果存在的话，这可能导致具有指数级小能隙的反交叉。然而，没有显示是否可以容易地找到这样一条道路。在这里，我们给出了一个简单的结构，确定性地消除所有这样的反交叉多项式的时间，空间和能量，任何伊辛模型多项式最终差距。因此，为了使绝热量子优化需要指数时间来解决任何NP完全问题，除了这种类型的反交叉之外的一些质量必须是不可避免的，并且需要指数长的运行时间。
2011-04-12 quant-ph
Adiabatic elimination for ensembles of emitters in cavities with dissipative couplings
我们考虑一个腔耦合的二能级发射体通过完全（相干和耗散）偶极-偶极相互作用相互作用的系综。使用绝热消除过程中，我们推导出有效的运动方程的子系统组成的腔和一个单一的发射器。这些方程可用于增强单发射器腔耦合的方案，如[S。Schütz，J. Schachenmayer，D.哈根米勒湾K. Brennen，T. Volz，V. Sandoghdar，T. W.埃贝森角基因，G. Pupillo，e-print arXiv：1904.08888].我们分析了有效的子系统参数的限制，并研究如何在子系统中的联合耗散衰变过程影响腔耦合特性的单发射器和腔传输谱。
2019-12-29 quant-ph
Commutativity of the adiabatic elimination limit of fast oscillatory components and the instantaneous feedback limit in quantum feedback networks
我们证明了，对于由量子场连接的多个量子力学元件组成的任意量子反馈网络，元件中快振子模的绝热消除极限和沿内部量子场连接的瞬时传输极限是可交换的.基本的技术是表明，这两个限制涉及舒尔补程序。结果表明，常用的近似方法，如消除强耦合光学腔的近似方法，在数学上是一致的。
2010-12-29 math-ph math.MP quant-ph
Towards generic adiabatic elimination for bipartite open quantum systems
考虑一个由快量子系统和慢量子系统耦合而成的复合开放量子系统。利用时间尺度分离，我们发展了一种绝热消去技术，导出了描述慢子系统的任意阶简化模型。该方法基于渐近展开和几何奇异摄动理论，通过给出Lindblad形式的约化动力学和Kraus映射形式的状态约化，保证了约化二阶模型的物理解释。我们给出了显式的二阶公式的哈密顿或级联两个子系统之间的耦合。这些公式可用于工程师，通过仔细选择的快速子系统，汉密尔顿和Lindbald运营商管理的耗散动力学的慢子系统。
2017-07-10 math.OC quant-ph
Non-adiabatic elimination of auxiliary modes in continuous quantum measurements
当测量一个复杂的量子系统时，我们通常只对几个自由度感兴趣--植物，而其余的自由度则作为辅助模式收集起来--浴池。浴缸可以有有限的记忆（非马尔可夫），并简单地忽略其动态，即，排除它，将阻止我们预测植物的真实量子行为。我们推广的技术介绍Strunz等。[Phys.Rev.Lett82，1801（1999）]，并发展了一种形式主义，使我们能够在连续量子测量中非线性地消除浴，并获得了我们关注的植物的非马尔可夫随机主方程。
2011-08-31 quant-ph
Projection based adiabatic elimination of bipartite open quantum systems
绝热消元法可以减少描述时间尺度分离的系统动力学所需的空间维数。对于开放量子系统，它是在假设快量子系统几乎瞬间达到稳态的情况下，消去快量子系统，得到慢量子系统演化的近似。这些方法可以应用于消除系统希尔伯特空间中的线性子空间，或者用于消除二分量子系统中的快速子系统。在这项工作中，我们扩展了绝热消除方法用于消除快速自由度的开放量子系统（物理修订版A 2020，101，042102），以消除一个子系统从开放的二分量子系统。作为一个例子，我们将我们的技术应用到一个色散耦合的两量子比特系统和开放的拉比模型的情况下。
2020-06-13 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-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
Adiabatic Elimination in a Lambda System
本文讨论了用不同的方法提取非共振激光束激发的λ系统的有效二维低能级动力学。我们提出了一个常用的程序消除上层，我们表明，它可能会导致模棱两可的结果。为了克服这个问题，更好地了解该计划的适用条件，我们审查两个严格的方法，使我们都得到一个明确的有效的两级哈密顿系统和量化的精度实现的近似：第一个依赖于薛定谔方程的精确解，而第二个诉诸格林函数形式主义和Feshbach投影算子技术。
2006-10-09 quant-ph
Adiabatic Elimination of Gaussian Subsystems from Quantum Dynamics under Continuous Measurement
更广泛的物理平台为在连续测量下研究和设计量子动力学提供了可能性。在许多实验装置中，感兴趣的系统通过辅助装置来监测，其唯一目的是将信号从系统传输到测量设备。在这里，我们提出了一种绝热消除的方法，当换能器由任意数量的玻色子模式与高斯动力学，而测量对象可以是任何量子系统。至关重要的是，我们的方法可以应付传感器的有限温度的高度相关的情况下，这是不容易实现与其他方法。我们表明，这种方法提供了一个显着的改善超导量子比特的读出电路QED已经为一些热激发，并承认消除光学机械传感器。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic elimination in the presence of multiphoton transitions in atoms inside a cavity
本文提出一种在Heisenberg绘景下针对腔内存在多光子跃迁原子的绝热消除方法，其优势在于即使类Raman共振条件不成立也能推导有效哈密顿量。
2023-08-02 quant-ph
Beyond adiabatic elimination: Effective Hamiltonians and singular perturbation
绝热消元法是量子光学中的一种标准工具，它为相关的状态子空间产生有效的哈密顿量，并将其耦合到具有高得多的未微扰能量的状态的影响结合起来。它与其他领域的技术一样，强调存在广泛分离的尺度。考虑到这一事实，问题是，类似于其他一些方法，改进绝热近似是否可行。许多作者从量子光学/原子物理学的角度解决了这个问题，并遇到了超越绝热近似改进的有效哈密顿量的非厄米性问题，这带来了概念和实际问题。在这里，我们首先简要地调查目前在物理学文献中的方法。接下来，我们重写的绝热消除技术解决的问题，使明显的事实，他们是奇异摄动问题的动力系统的观点。我们将奇异摄动问题的不变流形方法应用于这种情况，并证明这种方法产生了以核物理中Bloch命名的方程。考虑到尺度的广泛分离，布洛赫方程允许迭代/微扰解变得直观。我们表明，使用一个不动点定理，迭代收敛到一个微扰的解决方案，反过来产生一个确切的哈密顿相关的子空间。因此，我们提出了几个序列的有效哈密顿，从绝热消除和改进它。我们显示的起源的非厄米性，它是不必要的给定的等谱的有效非厄米算子和相应的有效厄米算子，我们建立。我们提出了一个应用程序的介绍技术周期哈密顿。
2015-03-23 quant-ph
Realizing leakage elimination operator-based adiabatic speedup on a superconducting quantum processor
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Ocean University of China（中国海洋大学物理与光电工程学院）；China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd（中国移动（苏州）软件技术有限公司）；School of Sciences, Qingdao University of Technology（青岛理工大学理学院）
本文在IBM超导量子处理器上实验实现了基于泄漏消除算子(LEO)的绝热加速，通过优化脉冲提高了短时间内的绝热保真度，验证了该策略在真实硬件上的可行性。
2026-05-31 quant-ph
Collective atomic correlations in absorptive optical bistability without adiabatic elimination: exemplifying nonclassicality from a linearized treatment of fluctuations
我们确定了吸收光学双稳中集体原子自由度的非相干谱、压缩特性和二阶关联函数。这是通过在正P表示中的线性化Fokker-Planck方程来实现的，由[H. J. Carmichael，Phys.Rev.A33，3262（1986）]，其不采用绝热消除。我们重点关注弱和强腔内激发的机制，解决好腔和坏腔限制以及集体强耦合的限制。利用与系综耦合的辅助谐振腔对腔内场的绝热消除，通过形成集体发射通道来探测原子关联。我们比较了相应的表达式的前向散射光的实验结果，讨论了稳态半经典双稳态曲线的下分支和上分支之间的关键差异。我们的分析是在远离转折点的稳定状态下进行的，在那里可以自洽地获得解析表达式，表明与经典行为有明显的偏离。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Higher-Order Adiabatic Elimination in Atom-Cavity Systems and Its Impact on Spin-Squeezing Generation
Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica（意大利国家计量研究所）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究院米兰分部）
针对三能级原子与光学腔耦合生成自旋压缩态时耦合增强反而降低压缩性能的问题，提出三阶绝热消除方法推导有效林德布拉德主方程，正确再现压缩可扩展性损失，并推广到条件动力学情形。
2026-06-24 quant-ph
Adiabatic elimination for multi-partite open quantum systems with non-trivial zero-order dynamics
我们提供了开放量子系统的模型约化公式，该系统由一个与强耗散环境弱相互作用的目标组分组成。非耦合动力学和相互作用之间的时间尺度分离允许采用中心流形理论和几何奇异摄动理论的工具来消除与环境相关的变量（绝热消除），具有高阶精度。一个重要的特性是保持量子结构：（正）Lindblad形式的约化动力学和Kraus形式的坐标映射。我们提供了约化动力学的公式。本文的主要贡献是：（i）显示如何分解成$K$组件的环境，使其有效的治疗，避免量子灾难的尺寸;和（ii）扩展的结果的情况下，目标组件是受哈密顿演化在快速的时间尺度。我们将我们的理论应用到微波超导量子谐振器的材料损耗，我们表明，我们的降阶模型可以解释在最近的泵浦探测实验中观察到的透射谱。
2018-09-14 quant-ph
Adiabatic Elimination and Sub-space Evolution of Open Quantum Systems
开放量子系统的有效描述可以通过对快自由度进行绝热消去并在降维的情况下对慢自由度制定有效的算符来获得。在这里，我们执行的有效运营商在频率空间的建设，并使用终值定理或Keldysh定理，我们提供了一个纠正的轨迹的密度矩阵考虑到非保迹字符的发展。我们说明我们的结果与两个不同的系统，消除快速子空间是由一组连续的状态和离散状态。此外，我们表明，这两个模型收敛非常大的耗散和相干人口陷阱点。我们的结果也提供了一个直观的图片的修正的轨迹的密度矩阵作为一个细致平衡方程。
2019-09-28 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Heisenberg formulation of adiabatic elimination for open quantum systems with two time-scales
针对含双时间尺度的开放量子系统，提出基于海森堡表述的绝热消去方法，利用不变算子与几何奇异摄动理论，证明了二阶展开能保持慢动力学的迹与完全正性。
2023-09-07 math.OC quant-ph
Adiabatic Elimination in Compound Quantum Systems with Feedback
复合量子系统中的反馈是通过使用来自一个子系统（"系统“）的输出来控制可逆地耦合到系统的第二子系统（"辅助系统”）的演化来实现的。在一个更短的时间尺度上比系统的辅助响应波动的限制，我们表明，它可以被自动消除，产生一个主方程的系统单独。这是非常重要的，因为它减少了数值模拟所需的基础大小，并允许更容易地理解辅助的效果。我们考虑两种类型的辅助：一个二能级辅助（例如，一个二能级原子）和一个无限能级辅助（例如，一个光学模式）。对于每一个，我们考虑两种形式的反馈：相干（需要反馈回路的量子力学描述）和非相干（经典描述就足够了）。我们测试的主方程，我们得到使用数值模拟的复合系统的全动态。对于系统（参量振荡器）和反馈（强度依赖失谐），我们选择，很好的协议被发现在限制的辅助重阻尼。我们讨论了我们的工作的关系，以前的工作在复合量子系统的反馈，也到以前的工作一般绝热消除。
2000-05-31 quant-ph
Phase shifts in nonresonant coherent excitation
远离共振的脉冲激光场在两个原子态之间产生的激发可以忽略不计，但可能引起相当大的相移。获得的相位通常通过使用绝热消去近似来计算。我们分析了这种近似的准确性，并推导出其适用于相位计算的条件。我们占各种来源的不完善，范围从较高的条款绝热消除膨胀和不可逆的人口损失耦合到额外的国家。我们发现，就相移而言，绝热消除是准确的，只有一个非常大的失谐。我们表明，绝热近似是一个更准确的方法来评估的相移，具有广阔的域的有效性，精度进一步提高了超绝热校正，这降低了误差远低于$10^{-4}$。此外，由于绝热粒子数返回的影响，绝热和超绝热近似允许计算的相移，即使是一个适度的大失谐，甚至当峰值拉比频率大于失谐;在这些制度的绝热消除是完全不适用的。我们还得到了几个精确的表达式的相位使用完全可溶的两个状态和三个状态的分析模型。
2009-11-25 quant-ph
Adiabatic elimination for open quantum systems with effective Lindblad master equations
考虑由Lindblad型主方程描述的双时标开放量子系统.快时间尺度是强耗散的，并将系统推向低维消相干空间。为了进行绝热消除这种快速松弛，我们提出了一个几何渐近展开的基础上的小的正参数描述的时间尺度分离。这种扩展利用几何奇异摄动理论和中心流形技术。我们猜想，在任何顺序，它提供了一个有效的慢Lindblad主方程和一个完全积极的参数化的慢不变子流形与低维消相干自由空间。通过保留完整的正性和痕迹，两个重要的结构属性附加到开放的量子动力学，我们得到了一个降阶模型，直接传达了物理解释，因为它依赖于有效的Lindbladian描述的缓慢进化。在一阶，我们推导出简单的公式有效Lindblad主方程。对于一个特定类型的快速耗散，我们展示了如何任何哈密顿扰动产生Lindbladian二阶修正的一阶缓慢的演变所管辖的Zeno-Hamiltonian。这些结果说明了一个复合系统的强耗散谐振子，辅助，弱耦合到另一个量子系统。
2016-03-15 math.OC quant-ph
Composite pulses in NMR as non-adiabatic geometric quantum gates
我们证明了在核磁共振实验中广泛使用的一些复合脉冲可以看作是具有Aharanov-Anandan相的非绝热几何量子门。因此，我们揭示了一个基本的量子力学的复合脉冲的传统技术背后的问题的存在。为了研究这种复合脉冲对波动的鲁棒性，我们提出了一个实用的噪声模型在一个两能级系统。然后，我们发现，即使在一个特定类型的起伏的复合脉冲具有纯粹的几何性质。
2009-08-07 quant-ph
Error Bounds for Finite-Dimensional Approximations of Input-Output Open Quantum Systems by Subspace Truncation and Adiabatic Elimination
UNSW Australia（新南威尔士大学）
本文研究了通过子空间截断和绝热消除方法对无限维量子系统进行有限维近似时的误差界，提出了一种框架用于分析状态时间演化与近似状态之间的误差，并通过物理实例验证了结果。
2016-09-22 cs.SY eess.SY math-ph
Composite stimulated Raman adiabatic passage
介绍了一种用于三态量子系统相干控制的高保真技术，它结合了两种流行的控制工具-受激拉曼绝热通道（STIRAP）和复合脉冲。通过使用具有适当相位的部分延迟脉冲对的复合序列，可以通过相消干涉将阻止STIRAP达到单位保真度的非绝热跃迁消除到任意阶，因此可以使该技术任意精确。复合相位由简单的解析公式给出，不依赖于特定的脉冲形状、脉冲延迟和脉冲面积，具有普适性。
2013-06-04 quant-ph
Laser-free trapped ion entangling gates with AESE: Adiabatic Elimination of Spin-motion Entanglement
本文提出一种无激光囚禁离子纠缠门方案，通过绝热消除自旋-运动纠缠（AESE）抑制多模式噪声，降低对运动退相干的敏感性，可在多普勒温度下实现高保真门操作。
2023-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic elimination and Wigner function approach in microscopic derivation of Open Quantum Brownian Motion
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；North-West University（西北大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学）
本文通过绝热消除与Wigner函数方法推导了开放量子布朗运动的主方程，并研究了其动力学行为和方差特性。
2026-08-28 quant-ph
Experimental demonstration of composite stimulated Raman adiabatic passage
我们实验证明复合受激拉曼绝热通道（CSTIRAP），它结合了复合脉冲序列和绝热通道的概念。该技术被应用于在稀土掺杂的固体中的布居转移。我们比较CSTIRAP与传统的单一和重复的STIRAP的性能，无论是在谐振或高度失谐制度。在后一种情况下，CSTIRAP提高了峰值传输效率和鲁棒性，与重复的STIRAP相比大大提高了传输效率。我们还提出并演示了一个通用版本的CSTIRAP，这表明改进的性能相比，最初提出的复合版本。我们的研究结果为新的STIRAP应用铺平了道路，这些应用需要重复的激励周期，例如，用于原子光学中的动量转移，或者用于量子存储器中的动力学解耦以反转任意叠加态。
2018-11-14 quant-ph
Self-organized cavity bosons beyond the adiabatic elimination approximation
本文用截断 Wigner 方法模拟二维光学晶格中与有损腔耦合的弱相互作用玻色子，超越绝热消去近似揭示其长时间亚稳态、准长程有序及 Dicke 和 BKT 两次相变。
2025-04-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effect of inter-subsystem couplings on the evolution of composite systems
研究了子系统间耦合对复合系统及其子系统绝热性的影响。类似于纯态的绝热演化定义，引入了混合态的非跃迁演化，推导并讨论了非跃迁演化的条件。一个例子，描述了两个耦合的量子比特的详细介绍。由于几何相位的非绝热演化的影响也提出和讨论。
2005-03-16 quant-ph
Reconciliation of effective Hamiltonians for intense light-matter interaction
Lund University（隆德大学）
通过准简并瑞利-薛定谔微扰理论（QD-RSPT）协调绝热消除、马尔可夫近似和极点近似，提出在强光下仍保持精度的有效哈密顿量构建方法，并展示其在低频和高频区域的准确性。
2026-06-03 physics.atom-ph physics.comp-ph quant-ph
Off-diagonal geometric phase in composite systems
研究了子系统间耦合对组合系统非对角几何相位的影响。我们分析的情况下，系统进行绝热演化。以含时外磁场驱动的两个耦合量子比特为例，研究了非对角几何相位和绝热条件。
2004-07-28 quant-ph
Quantum density matrix theory for a laser without adiabatic elimination of the population inversion: transition to lasing in the class-B limit
尽管对微米和纳米激光器有着巨大的技术兴趣，但令人惊讶的是，迄今为止还没有B类量子密度矩阵模型，能够在统一理论中准确描述相干性和光子相关性。在室温下适用于大多数固态激光器的B类激光器$-$ $-$中，宏观偏振衰减率大于腔阻尼率，而腔阻尼率又超过上能级粒子数衰减率。在这里，我们进行了一般的B类激光器的密度矩阵的理论方法，并提供了封闭的方程的光子和原子的约化密度矩阵的Fock基的光子。这样一个相对简单的模型可以用一种简单的方法进行数值积分，并展示了所有预期的现象，从单原子光子反聚束到众所周知的S形输入输出激光发射和多原子的超泊松自相关（$1\leq g^{(2)}(0)\leq 2$），以及从少数光子（大自发辐射因子，$β\sim1$）到热力学极限（$N\gg1$和$β\sim 0$）。基于对$g^{(2)}(τ)$的分析，我们得出结论，超泊松涨落显然与光子数的弛豫振荡有关。我们预测了一个强阻尼的弛豫振荡的原子数为$N\sim 10$小。该模型使得能够研究B类激光设备中的少光子分叉和非经典光子相关性，还利用相干耦合纳米激光器阵列的量子描述。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complete positivity violation of the reduced dynamics in higher-order quantum adiabatic elimination
本文研究了复合Lindblad系统的高阶量子绝热消去模型降阶技术，通过两个反例证明高阶渐近展开会破坏约化动力学的完全正性，且任何参数化选择都无法恢复，揭示了快慢自由度间不可避免的关联。
2024-06-04 quant-ph
Effective Hamiltonian approach to adiabatic approximation in open systems
利用有效哈密顿量方法，给出了开放系统的绝热近似。通过引入辅助系统，将开放系统动力学嵌入到复合系统的非厄米量子动力学中，将开放系统的绝热演化定义为复合系统的绝热动力学。这种近似的有效性和无效性条件的建立和讨论。本文介绍了开放系统的高阶绝热近似。作为例子，分析了含时磁场中自旋$\frac 1 2$粒子的绝热条件。
2006-06-24 quant-ph
Zeno Dynamics for Open Quantum Systems
本文将一般开放系统的极限Zeno动力学表述为快分量的绝热消去。我们能够利用以前的工作绝热消除的量子随机模型，明确给出的条件下，开放芝诺动力学将存在。开放系统的制定进一步发展为芝诺主方程的框架，和芝诺过滤（即，量子轨道的基础上的限制芝诺动力学模型）。我们从量子控制的角度讨论了几种模型。对于线性量子随机系统，我们给出了渐近Zeno动力学稳定的条件。
2014-04-09 quant-ph
Coherent control techniques for two-state quantum systems: A comparative study
我们评估各种来源的错误时，试图产生一个指定的相干变化的两个状态的量子系统使用六种流行的相干控制技术：共振激发，绝热以下，复合绝热通道，通用复合脉冲，捷径绝热，和单发脉冲。作为误差源，我们考虑空间强度分布，渡越时间变化，不均匀展宽，多普勒展宽，不必要的啁啾和形状误差。对于各种错误类型，不同的技术成为最佳执行者，但总体而言，我们发现通用复合脉冲执行最一致，并且与所有其他程序相比，对错误最有弹性。
2021-02-25 quant-ph
Reply to 'comment on Berry phase in a composite system'
在这个回答中，我们表明，绝热定理将打破弱耦合限制，和子系统的几何相位的定义是很好的定义。
2007-09-26 quant-ph
On structure-preserving transformations of the Ito generator matrix for model reduction of quantum feedback networks
量子反馈网络模型降阶的两种标准操作，即消除瞬时反馈极限下的内部连接和绝热消除快自由度，被转换为伊藤生成矩阵的保结构变换.它表明，它们被应用的顺序是无关紧要的。
2013-09-03 quant-ph
Tutorial: projector approach to master equations for open quantum systems
本教程系统介绍投影算符方法，展示如何从Nakajima-Zwanzig方程的不同微扰展开推导Brownian主方程、Born-Markov主方程和绝热消除，并通过四个具体例子说明其在开放量子系统中的应用。
2024-08-28 quant-ph
Approximate Reduced Lindblad Dynamics via Algebraic and Adiabatic Methods
University of Padova（帕多瓦大学）；Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, Mines Paris-PSL, Inria, ENS-PSL, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎高等师范学校物理实验室，巴黎矿业综合理工学院-巴黎文理研究大学，法国国家信息与自动化研究所，巴黎文理研究大学高等师范学校-巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Ghent University（根特大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；Padua Quantum Technologies Research Center, University of Padova（帕多瓦大学帕多瓦量子技术研究中心）
本文提出通过代数和绝热方法近似简化利布拉德动力学，保证完全正性和迹保持，适用于非稳态长时间动力学的耗散多体量子系统。
2026-08-10 cs.SY eess.SY quant-ph
Bilayer Haldane system: Topological characterization and adiabatic passages connecting Chern phases
我们提出了一个完整的拓扑表征的双层复合材料的两个陈绝缘体（特别是，Haldom模型），并明确建立体边界对应。我们表明，一个适当定义的陈数准确地映射出所有可能的阶段的系统，并保持良好的定义，即使在存在退化的占用频带。重要的是，我们的结果铺平了道路，实现单层陈绝缘体的绝热制备。这一直是一个重大的挑战，迄今为止，鉴于不可能统一连接不等价的拓扑相位。我们表明，这种困难可以规避通过改变层间耦合的方式，系统始终保持间隙。特别是，一个完整的知识的双层复合材料的相图，立即允许一个识别所有这样的绝热通道，可以连接不同的陈氏不等价相的各个单层。
2021-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Eternal Adiabaticity
我们迭代地应用最近制定的绝热定理在有限维量子系统的强耦合极限。这使我们能够改进近似的扰动动力学，超越标准的近似基于量子芝诺动力学和绝热消除。描述近似演化的有效生成元被赋予与生成元的未扰动部分相同的块结构，并呈现绝热演化。这个迭代绝热定理揭示了绝热性永远保持，也就是说，系统在生成元未扰动部分的每个特征空间内演化，误差在时间上一致地以$O(1/γ)$为界，其中$γ$表征生成元未扰动部分的强度。我们证明了迭代绝热定理再现布洛赫微扰理论在酉的情况下，因此是一个完整的推广到开放系统。我们还证明了等价的Schriffal-Wolff和des Cloiseaux的方法在酉的情况下，推广到任意的开放系统，表明他们共享永恒的绝热性，并提供明确的误差界。最后，我们讨论了有效绝热生成元的物理结构，证明了开放系统的理想有效生成元一般不存在。
2020-11-09 quant-ph
Phonon Number Measurement Using Optimal Composite Pulses
本文提出利用量子最优控制优化的复合脉冲直接测量离子选定Fock态布居数，无需拟合态演化，并给出高精度结果修正方法，适用于高Fock态测量。
2024-11-25 quant-ph
On the effectiveness of the protocol creating the maximum entanglement of two charge-phase qubits by cavity field
我们重新讨论了在作为量子数据总线的腔中耦合到微波场的两个约瑟夫森结（JJ）电荷相位量子比特之间产生最大纠缠态的协议。我们致力于分析一种新的量子退相干机制，这种机制是由于量子比特与数据总线之间的绝热纠缠引起的，即非共振微波场。结果表明，即使数据总线的变量可以被消除，量子比特和数据总线之间的纠缠仍然存在，并且可以使两粒子态的叠加态退相干。幸运的是，我们可以构造一个二维无消相干子空间来对抗这种绝热消相干，为了对这种消相干问题进行解析研究，我们利用Fraghlich变换重新推导了这类系统的有效哈密顿量，它与绝热消去法得到的结果是等价的。
2004-10-26 quant-ph
Effective Hamiltonians in Cavity and Waveguide QED from Transition-Operator Diagrammatic Perturbation Theory
Telecom Paris, Institut Polytechnique de Paris（巴黎电信学院，巴黎理工学院）；Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, UMR 6303 CNRS - Université de Bourgogne Franche-Comté（勃艮第卡诺跨学科实验室，CNRS联合研究单位6303，勃艮第弗朗什-孔泰大学）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学，自然科学学院，物理系）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Centre for Nanosciences and Nanotechnology, Université Paris-Saclay（纳米科学与工程中心，巴黎萨克雷大学）
本文提出一种基于跃迁中心微扰理论的绝热消除方法，用于构建腔和波导量子电动力学中的有效高阶哈密顿量，克服了现有技术的局限性。
2026-07-13 quant-ph
Stochastic learning control of adiabatic speedup in a non-Markovian open qutrit system
量子系统的精确和有效控制对于执行量子信息处理任务是必不可少的。在绝热加速方面，通过泄漏消除算子方法，对于一个封闭的系统，从理论上推导了理想的脉冲控制条件的P-Q分割技术。然而，这是一个挑战，设计相应的控制脉冲的开放系统，这需要解决噪声环境。在本文中，我们应用随机搜索过程的开放quutrit系统，并成功地获得显着的绝热加速的最佳控制脉冲。计算结果表明，这些最佳脉冲使我们能够获得比理想脉冲更高的结晶度。较强的体系-熔池耦合强度和较高的熔池温度对保真度的改善较大。在一定的耦合强度和水浴温度下，对表征环境记忆时间的临界特征频率的改善最大。我们的研究表明，随机搜索过程是强大的工具来设计控制脉冲，以对抗环境的不利影响。
2022-08-17 quant-ph
Shortcuts to adiabaticity with a quantum control field
Universität des Saarlandes（萨尔兰大学）；Saarland University（萨尔兰大学）；CNRS and Université de Strasbourg（法国国家科学研究中心与斯特拉斯堡大学）
本文提出利用量子控制场抑制非绝热跃迁，通过耦合Landau-Zener量子比特与第二个量子系统，实现量子态传输的高效控制。
2026-02-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
