Mean-Force Hamiltonians from Influence Functionals
本文提出一种基于Hubbard-Stratonovich变换的框架,用于计算谐振环境中平均力哈密顿量的修正,通过虚时间采样验证其精确闭合形式表达式。
2026-02-17 quant-ph
Comment on Cyclic quantum-evolution dependence on the Hamiltonian and geometric phase
结果表明,本文的分析和主要结果是由L-A。Wu [Phys.Rev.A53,2053(1996)]是完全错误的。
1996-06-20 quant-ph
Entanglement Capacity of Nonlocal Hamiltonians : A Geometric Approach
我们开发了一种几何方法来量化的能力,创造纠缠的一般物理相互作用作用在两个量子比特。我们使用我们提出的$N$ -量子比特纯态的纠缠度量(PRA \textbf{77},062334(2008)).我们的程序重现了早期的结果(PRL \textbf{87},137901(2001))。几何方法具有明显的优势,它提供了一种实验方法来监控优化纠缠产生的过程。
2010-07-20 quant-ph
Non-Hermitian Hamiltonian beyond PT-symmetry for time-dependant SU(1,1) and SU(2) systems -- exact solution and geometric phase in pseudo-invariant theory
本文研究了含时的非厄米哈密顿量,它们分别由SU(1,1)和SU(2)生成元构成。前者是PT对称的,而后者不是。提出了一种含时非酉算子来构造非厄米不变量,并证明了该不变量是具有实特征值的伪厄米不变量。统一地得到了SU(1,1)和SU(2)系统的精确解。然后,我们推导出LR相位,它可以分为动态相位和几何相位。分析结果与文献中相应的厄米哈密顿量完全一致。
2022-07-10 quant-ph
Structure of the Hamiltonian of mean force
该研究探究了具有局域相互作用的扩展量子系统中平均力哈密顿量的结构,发现其存在趋肤效应,并明确了自旋系统中该哈密顿量在逆温度不同阶次下的可能项,为非弱耦合量子系统的有效描述提供了支撑。
2024-07-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effective Hamiltonian theory of the geometric evolution of quantum systems
在这项工作中,我们提出了一个有效的哈密顿描述的量子动力学的广义λ系统进行绝热演化。我们假设系统在暗子空间中初始化,并证明了在适当选择的扩展Hilbert空间中,它的完整演化可以被看作是一个传统的Hamilton动力学。与现有方法相比,我们的方法不需要计算非阿贝尔Berry连接,并且可以在不对暗子空间进行任何参数化的情况下应用,这随着系统规模的增加而成为一个具有挑战性的问题。
2019-03-13 quant-ph
The role of the geometric phases in adiabatic populations tracking for non-hermitian hamiltonians
我们证明了非自伴动力学系统瞬时本征态布居的定义并不明显。用于自伴情况的定义的天真的直接扩展导致不一致;由此产生的工件可以诱导一个错误的反转的人口或错误的绝热性。我们表明,可以避免的不一致性,通过引入几何相位在另一种可能的定义的人口。给出了一个例子,它演示了异常的影响和他们的消除,我们的方法。
2012-03-21 quant-ph
Geometric quantum gate for trapped ions based on optical dipole forces induced by Gaussian laser beams
我们提出了一个量子逻辑门的实现通过内部状态依赖的位移的离子在一个线性的保罗陷阱所造成的光学偶极力。基于系统动力学的一般量子分析,我们考虑碱土金属离子的具体实现。对于实验上真实的参数,可以获得低至$10^{-4}$的门不稳定性。
2004-06-25 quant-ph
Geometric gauge potentials and forces in low-dimensional scattering systems
我们介绍并分析了几个表现出几何相位现象的低维散射系统。该系统是完全可解的,我们比较精确的解决方案,他们在玻恩-奥本海默投影近似。我们说明如何几何磁性体现在他们,并探讨在非绝热和绝热图片中获得的解决方案之间的关系。我们提供了一个例子,涉及一个中性原子穿着的外部场,其中系统模仿的行为的带电粒子相互作用,并被散射,铁磁材料。我们还介绍了一个类似的系统,展品Aharonov-Bohm散射。我们提出了一些实际应用。我们提供了一个理论方法,强调在几何规范力的外观的普遍性。我们不坚持绝热哈密顿量的简并,我们认为几何规范力的出现是后者对称性破缺的结果。
2012-10-23 quant-ph
Measurability of nonequilibrium thermodynamics in terms of the Hamiltonian of mean force
与单一热浴强接触的开放(经典或量子)系统的非平衡热力学可以方便地用平均力的哈密顿量来描述。然而,常规配方受到测量系统-浴复合物的平衡性质差异的必要性的限制。我们利用定义热力学量时所涉及的自由度(这使得热力学不变)来表明,平均力的哈密顿量可以仅从系统上的测量中推断出来,直到不相关的自由度。在这样做的时候,我们反驳了Phys.Rev.E94,022143和arXiv:1911.11660中表达的关键批评。我们还讨论了批评的其余部分。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hamiltonian of mean force for damped quantum systems
我们考虑一个与谐振子库线性耦合的量子系统。对于有限耦合强度,阻尼系统的稳态分布不是吉布斯形式,与标准热力学相反。借助于平均力的量子哈密顿量,我们精确地量化了谐振子的这种偏差,并在高温和低温以及弱耦合和强耦合的极限下提供了近似值。此外,在半经典制度,我们使用量子Smoluchowski方程得到的结果有效的任何潜在的。最后,我们给出了物理解释的偏差在初始系统-储层耦合。
2011-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Geometric quantization of time-dependent completely integrable Hamiltonian systems
在瞬时紧致正则不变流形附近,将含时完全可积哈密顿系统关于含时作用角变量量子化。它的哈密顿量只依赖于作用量,并且具有与时间无关的可数能谱。
2002-04-29 math-ph math.MP quant-ph
Geometric quantization of completely integrable Hamiltonian systems in the action-angle variables
我们提供了一个完全可积的哈密顿系统的几何量子化的作用角变量围绕一个不变的环面相对于极化跨越的角度变量的几乎哈密顿向量场。相关的量子代数由作用坐标中的仿射函数组成。在环面上光滑复变函数的可分预Hilbert空间中得到了它的一组非等价表示,其中作用算子和Hamilton算子是对角的,并且具有可数谱。
2002-07-10 math-ph math.MP quant-ph
Geometric quantization of relativistic Hamiltonian mechanics
相对论性哈密顿力学系统被看作伪黎曼流形余切丛上的保守狄拉克约束系统。我们提供了几何量子化的余切丛的量子约束作为一个相对论量子方程。
2002-08-25 gr-qc math-ph math.MP
Geometric Phase for Non-Hermitian Hamiltonians and Its Holonomy Interpretation
对于任意可能包含例外点的非厄米矩阵哈密顿量H,我们构造了一个适当的参数空间M和M上的线丛L^n,使得初始哈密顿量的本征态的绝热几何相位与L^n的完整性相一致.我们研究的情况下,2 × 2矩阵哈密顿的细节,并表明,相反,在最近的一些出版物中提出的要求,几何相位所产生的环绕例外点一般是几何的,而不是拓扑性质。
2008-09-17 hep-th math-ph math.MP
Geometric quantization of non-relativistic and relativistic Hamiltonian mechanics
我们证明了位形空间Q上的非相对论性和相对论性力学系统可以看作是在同一余切丛T^*Q的不同子丛上具有零哈密顿量的保守Dirac约束系统。这种余切丛在垂直极化下的几何量子化导致非相对论和相对论哈密顿力学的相容的协变量子化。
2000-12-14 hep-th math-ph math.MP
Constrained Hamiltonian dynamics for electrons in magnetic field and additional forces besides the Lorentz force acting on electrons
本文基于量子力学多体波函数和贝里联络,研究磁场中电子所受的约束动力学,揭示除洛伦兹力外还存在速度场动能梯度、化学势梯度及拓扑保护环电流相关的力,并阐明它们在超导、导线电流和电容器充电中的重要作用。
2024-10-01 cond-mat.supr-con math-ph math.MP
Consistency between adiabatic and nonadiabatic geometric phases for nonselfadjoint hamiltonians
我们发现,绝热近似的非自伴哈密顿似乎诱导两个非相等的几何相位的表达式。第一个问题与绝热定理中的谱投影有关,第二个问题与非绝热几何相位的绝热极限有关。这种明显的不一致性是通过观察两个表达式之间的差异被动态相位中的小偏差所补偿来解决的。
2022-06-14 math-ph math.MP quant-ph
Force-Gradient Nested Multirate Methods for Hamiltonian System
Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔大学);Trinity College, Dublin(都柏林三一学院)
本文提出力梯度嵌套多速率方法,通过结合分解方法与分裂技术,提升哈密顿系统能量守恒性并降低计算成本,用于改进混合蒙特卡洛算法的效率。
2013-12-11 cs.NA math-ph math.MP
The Hamiltonian for an atom interacting with gravitational waves
Institute for Theoretical Physics, Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所)
研究原子与引力波相互作用的哈密顿量,揭示曲率耦合对内部势能和质心动力学的影响,表明内部能量变化可能产生真实力。
2026-01-25 gr-qc quant-ph
Methods for the construction of interacting many-body Hamiltonians with compact localized states in geometrically frustrated clusters
在几何阻挫格点的多体哈密顿量中加入相互作用往往会导致局域态的子空间缩小。在本文中,我们展示了如何构建相互作用的多体哈密顿量,从非相互作用的紧束缚哈密顿量,保持甚至扩大这些子空间。所提出的方法涉及修改的多体哈密顿产生新的相互作用的条款,在这些哈密顿的单体网络表示。通过将相互作用项投影到多体扩展态的子空间上,或者通过对网络应用折纸规则构造相互作用哈密顿量,可以在相互作用哈密顿量中保留多粒子局域态的子空间。如果引入混合子空间与不同数量的粒子的相互作用项,局域态的扩展子空间被发现。此外,我们提出了确定多体局域态的数值方法,该方法允许人们处理更大的簇和更多数量的粒子,而不是通过相互作用哈密顿量的完全对角化来获得。这些方法依赖于网络中紧局域态概念的推广。最后,我们提出了一种方法来确定本地化的状态,使用相当大的一部分网络。
2020-04-01 cond-mat.str-el quant-ph
Determining QMC simulability with geometric phases
虽然随机哈密顿量可以通过无符号问题的量子蒙特卡罗(QMC)技术来模拟,但哈密顿量的非随机性并不一定意味着QMC符号问题的存在。我们给出了一个在固定基上的Hamilton算子的QMC-相似性的充分必要条件,该条件是关于邻接矩阵为Hamilton算子的加权图的无弦圈的几何相位的.我们使用我们的研究结果,提供了一个非随机的,但没有符号问题,因此QMC模拟,量子多体模型的建设。我们还证明了为什么真正的符号有问题的模型的模拟使用的QMC权重的stoquasticized哈密顿一般是次优的。我们提供更好的选择。
2020-12-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir force for geometrically confined ideal Bose gas in a harmonic-optical potential
本文利用Ketterle近似和van Druten近似,导出了在简谐-光晶格势场中两平板间无相互作用的理想玻色气体的Casimir力的封闭形式。我们发现玻色-爱因斯坦凝聚温度$T_{c}$是Casimir力不同物理行为的临界点。我们证明了在简谐光学势存在下,当$d^{5}$.然而,在$T>T_{c}$的情况下,其根据板的分离$d$指数衰减。此外,我们还讨论了Casimir力的温度依赖性以及谐振光晶格势在量子临界系统、量子相变和纳米器件中的重要性。
2015-04-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonadiabatic geometric phase for the cyclic evolution of a time-dependent Hamiltonian system
在压缩态的框架下讨论了具有非绝热时间周期参数的广义谐振子循环态的几何相位。结果表明,循环压缩态和拟循环压缩态分别对应于扩展相空间上有效哈密顿量的周期解和拟周期解。循环压缩态的几何相位是由周期轨道扫过的相空间区域。此外,一类循环态被表示为无限个压缩态的叠加。它们的几何相位与$\hbar$无关,等于$-(n+1/2)$乘以经典非绝热Hannay角.
1998-06-23 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Regularized Zero-Range Hamiltonian for a Bose Gas with an Impurity
本文针对三维空间中 N 个玻色子与一个杂质通过零程力相互作用导致的哈密顿量下无界问题,引入短程三体力进行正则化,并证明当三体力强度足够大时,所得哈密顿量自伴且下界有界。
2022-02-25 math-ph math.MP quant-ph
Geometric phase around exceptional points
一个波函数拾取,除了动态相位,几何(Berry)相位时,在参数空间中的一个封闭的循环遍历。我们开发了一个通用的多维理论的几何相位(双)周期周围的异常退化在非厄米哈密顿。我们表明,几何相位正好是$π$的对称复哈密顿量的任意维和非对称非厄米哈密顿量的2维。对于高维非对称非厄米哈密顿量,几何相位在小圈内趋于$π$,并随着圈的大小和形状的变化而变化。我们明确地找到这种依赖性的领先渐近项,并描述它在不同的能级的相互作用。
2005-02-17 math-ph math.MP quant-ph
Intrinsic Hamiltonian of Mean Force and Strong-Coupling Quantum Thermodynamics
Universidad Complutense(康普顿斯大学)
本文提出一种通用量子热力学框架,用于强耦合热环境的系统,通过保持标准弱耦合 regime 的 gauge 自由度,明确定义了热力学性质,并通过微观控制变量实现了第一和第二定律的通用表述。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Extension of the $CPT$ Theorem to non-Hermitian Hamiltonians and Unstable States
我们将$CPT$定理推广到具有非厄米哈密顿量和不稳定态的量子场论。我们的推导是一个相当小的,因为它只需要时间无关的标量产品的演变,在复杂的洛伦兹变换下的不变性,和一个非标准的,但仍然是完全合法的解释作为一个反线性算子的电荷共轭。这些要求中的第一个并不强迫哈密顿是厄米的。相反,它迫使它的本征值要么是实数,要么出现在复共轭对中,迫使这样的共轭对的本征向量彼此共轭,并迫使哈密顿量承认反线性对称。后两个要求则迫使这个反线性对称是$CPT$,同时迫使哈密顿是实数而不是厄米。我们的工作证明了使用$CPT$定理建立的不稳定粒子的电荷共轭的寿命相等。证明了$CPT$对称理论的欧氏时间路径积分必须是实数.在量子力学极限的关键结果的$PT$对称程序的本德和合作者恢复,与$C$ -运营商的$PT$对称程序被确定与线性分量的电荷共轭运营商。
2015-12-15 hep-ph hep-th math-ph
Covariant geometric quantization of non-relativistic Hamiltonian mechanics
我们给出了具有正则泊松结构的垂直余切丛V^*Q的几何量子化。这是一个非相对论性力学的动量相空间,组态丛Q -> R。目标是V^*Q的薛定谔表示。我们证明,这种量子化等价于V^*Q -> R的辛纤维的纤维量子化,这使得非相对论力学的量子代数成为瞬时代数。经典演化方程的量子化定义了这个瞬时代数上的一个连接,它提供了非相对论力学中的量子演化作为沿时间的并行传输。
2000-12-11 hep-th math-ph math.MP
Geometric quantization of mechanical systems with time-dependent parameters
具有绝热经典参数的量子系统被广泛研究,例如,在现代完整量子计算中。在这里,我们提供了完整的几何量子化的哈密顿系统与时间相关的参数,没有绝热假设。这样一个系统的哈密顿量是仿射的参数函数的时间导数。这导致了几何Berry因子现象。
2001-12-29 math-ph math.MP quant-ph
Geometric Operator Quantum Speed Limit, Wegner Hamiltonian Flow and Operator Growth
本文提出算子量子速度极限(OQSL),将QSL推广到一般算子在任意幺正演化下的情形,并应用于Wegner流方程和Krylov复杂度刻画的算子增长。
2023-06-22 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Time-Dependent Pseudo-Hermitian Hamiltonians and a Hidden Geometric Aspect of Quantum Mechanics
定义在Hilbert空间中具有内积$\langle\cdot|\cdot\rangle$的非厄米算符$H$可以作为幺正量子系统的哈密顿量,如果它对于度量算符(正定自同构)$η$是$η$ -伪厄米算符.后者定义了系统的物理希尔伯特空间$\mathscr{H} _η$的内积$\langle \cdot|η\cdot\rangle $。对于$H$的某些本征态依赖于时间的情况,$η$变为依赖于时间。因此,系统具有非平稳的希尔伯特空间。这样的量子系统,这也遇到了在宇宙学背景下的量子力学的研究中,遭受的时间演化的么正性和哈密顿量的不可观测性之间的冲突。它们的正确处理需要一个几何框架,澄清的概念,可观察到的能量,并导致几何扩展的量子力学(GEQM)。我们提供了一个一般性的介绍这个问题,回顾了一些最近的发展,提供了一个简单的描述的海森伯图片制定的动力学量子系统具有时间依赖的希尔伯特空间,并概述了海森伯图片制定的动力学GEQM。
2020-04-10 gr-qc hep-th math-ph