Transient QED effects in absorbing dielectrics
辐射原子的自发发射率在经过一个初始瞬态区后达到与时间无关的平衡值。本文研究了色散介质和吸收介质中原子自发衰变率对材料共振附近原子跃迁频率的相关弛豫效应。这种介质的量子力学描述由阻尼极化激元模型提供，其中吸收通过耦合到浴中来考虑。我们展示了如何在这个理论中的所有领域和物质运营商可以表示在浴运营商在初始时间。这些解决方案的领域和物质运营商的一致性被发现依赖于某些速度和规则的有效性。自发衰减率的瞬态效应的研究与几个特定的模型的介电常数，这是遵循一般理论，通过采用特定形式的浴耦合常数的帮助。
2001-01-16 quant-ph
Quantum Reciprocity: A Structured-Bath Hamiltonian for Coherent Amplification
Missouri State University（密苏里州立大学）
本文提出有限结构化浴哈密顿量，利用同源微观耦合统一耗散与反馈，并通过六量子比特数值模拟验证从耗散到放大的可控转变，为以架构互易性保持宏观相干性提供基础。
2025-10-20 quant-ph
Spin echo decay at low magnetic fields in a nuclear spin bath
我们从理论上研究了局域在量子点中的电子与核自旋池相互作用的自旋回波信号。我们考虑非常低的磁场的制度（对应于现实的GaAs和InGaAs点低至毫特斯拉的领域）。我们使用精确的数值模拟和分析理论，采用有效的纯退相哈密顿。比较表明，后一种方法非常好地描述了自旋回波衰减的磁场大于典型的Overhauser场，而这个理论的工作时间尺度大于以前的预期。数值模拟也做了非常低的值的电子自旋分裂的有效的哈密顿理论定量失败。有趣的是，先前使用有效哈密顿方法预测的同质和异质浴（即含有具有不同塞曼能量的核同位素的浴）的情况之间的自旋回波衰减的定性差异在分析理论的适用范围之外的非常低的场处仍然可见。我们已经发现，自旋回波信号的homocycle浴振荡的频率对应的塞曼分裂的单个核同位素存在于浴。这个特征背后的物理学与电子自旋回波包络调制（ESEEM）类似。虽然在我们的系统中存在纯各向同性的超精细相互作用，但在低场下电子进动轴的倾斜可以解释这一结果。
2010-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Precision Enhancement in Transient Quantum Thermometry:Cold-Probe Bias and Its Removal
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究揭示了在马尔可夫动力学下暂态量子热计中的温度偏差，证明冷探针是实现超越稳态基准精度的必要且充分条件，并探讨了环境记忆对偏差的影响。
2026-04-25 quant-ph
Hamiltonian Model for Fault Tolerant Singlet-Like Excitation: First Principles Approach
从统一量子位环境哈密顿量的薛定谔方程推导出量子纠错和量子控制，将使我们深入了解微观自由度如何影响控制和纠正量子信息的能力，超越唯象理论。在这里，我们调查的渐近约化状态的两个量子位相互耦合，仅仅通过一个共同的热浴的线性谐振子和搜索的容错激发量子位态的证据。我们改变了哈密顿参数，包括量子位-量子位和量子位-浴失谐，浴谱密度，以及我们是否在动力学计算中使用马尔可夫近似。在接近这些参数的特殊值，我们确定这些状态的渐近约化状态是任意纯的，兴奋的，独特的，并具有高的单重态保真度。我们强调的核心作用的羔羊转变作为一个代理人负责容错激励。为了了解这些参数与性能的关系，我们讨论了保真度和错误恢复时间的数值研究。
2021-05-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical matrix for arbitrary quadratic fermionic bath Hamiltonians and non-Markovian dynamics of one and two qubits in an Ising model environment
我们得到了任意二次费米子哈密顿量作用于一个或两个量子比特的环境的量子映射的Kraus分解的解析表达式，并导出了简单的函数来检查中间映射的非正性。这些函数对应于两个不同的非马尔可夫性的充分判据。在伊辛哈密顿所代表的环境的特定情况下，我们讨论了模型中的非马尔可夫性的两个来源，一个是由于晶格的有限大小，另一个是由于相互作用的种类。
2017-04-11 quant-ph
Three qubits in less than three baths: Beyond two-body system-bath interactions in quantum refrigerators
我们表明，量子吸收制冷机，传统上被研究为三个量子位，每个量子位都连接到一个热库，也可以通过使用三个量子位和两个热浴来构建，其中两个量子位，包括要局部冷却的量子位，连接到一个公共浴。通过在玻恩-马尔可夫近似和行波近似中仔细选择系统、浴和量子位-浴相互作用参数，连接到公共浴的量子位之一实现了稳定状态下的冷却。我们观察到，所提出的冰箱也可以在参数制度，没有或可以忽略不计的稳态冷却实现，但有相当大的瞬态冷却。稳态温度可以显着降低，由于在冰箱设置中使用的共同浴存在的几体相互作用项的强度的增加。所提出的制冷机内置三个量子位和两个浴被证明提供稳态冷却的量子位和规范玻色子热库之间的马尔可夫量子位浴相互作用，和一个更简单的重置模型的量子位浴相互作用。
2021-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Which Bath-Hamiltonians Matter for Thermal Operations?
在这篇文章中，我们将从数学和拓扑的角度探讨热操作的集合。首先，我们介绍的概念与共振谱的哈密顿量相对于一些参考哈密顿量，其次证明，当定义热操作时，它足以只考虑浴哈密顿量满足这一共振性质。接下来，我们调查的连续性的热操作的设置在某些参数，如系统的能量和浴的温度。我们将看到，无论温度如何，在任何具有所谓简并玻尔谱的哈密顿量处，热操作集合相对于豪斯多夫度规不连续地变化。最后，我们通过三个实参数来表征任何此类操作，找到了二维（增强）热操作的半群表示，从而允许该集合的可视化。利用这一点，在量子比特的情况下，我们显示的（增强）热操作的交换性以及凸性的热操作没有关闭。后者是通过精确地指定这个集合的元素来完成的。
2022-10-26 math-ph math.MP quant-ph
Quasi-Lie Brackets and the Breaking of Time-Translation Symmetry for Quantum Systems Embedded in Classical Baths
许多在自然和合成情况下遇到的开放量子系统都嵌入了经典的浴池中。通常，浴自由度可以用正则共轭坐标表示，但在某些情况下，它们可能需要非正则或非哈密顿表示。本文综述了一种基于算符值准概率函数的研究嵌入非正则或非哈密顿经典类浴中量子子系统的动力学和统计力学的方法。这些函数通常通过准李括号及其相关的量子经典刘维尔方程的作用而演化。
2018-10-16 quant-ph
Transient unidirectional energy flow and diode-like phenomenon induced by non-Markovian environments
在精确可解的量子微观模型中，利用精确时间演化方法，我们发现了一种新的瞬态能量转移现象，该模型由一个三能级系统通过两个可分离的量子信道耦合到两个非马尔可夫零温玻色子浴组成.该模型的动力学可以使用量子状态扩散方程形式主义精确求解，展示了系统中单向能量流的有限间隔，通常从非马尔可夫环境朝向更马尔可夫的浴。此外，当在系统中引入空间不对称性时，可以实现整流效果的模拟。在较长的时间限制内，动力学达到一个稳定的状态和影响消退。理解定向能量流的时间特性将有助于设计微观能量传递装置。
2015-07-03 quant-ph
Computation of transient dynamics of energy power for a dissipative two state system
我们考虑一个两能级系统耦合到一个热浴，我们调查的变化的能量转移到水库作为时间的函数。所研究的物理量是含时量子平均功率。我们比较了量子主方程方法和泛函影响方法。的方法之间的差异和相似之处进行了分析，显示在低温下的功能积分方法和基于主方程的预测之间的偏差。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum bath statistics tagging
提出了利用量子探针进行间接测量来判别热浴统计的可能性。该计划依赖于这样一个事实，即当弱耦合与感兴趣的环境中，探头朝向其最终的热配置的瞬态演化，强烈影响的费米或玻色子性质的浴激发。使用从量子精密测量的优点，如错误的Holevo-Helstrom概率和量子量子纠缠限制，我们讨论了如何实现最大的精度在这个统计标记过程中，分析不同型号的探针和不同的初始准备，并通过优化的探针的曝光时间。
2019-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Equilibrium Correlation Functions of the Spin-Boson Model with Sub-Ohmic Bath
利用哈密顿量的流方程研究了自旋玻色子模型。我们的截断方案包括所有的耦合项，这是线性的玻色子运营商。从正则生成元$η_c=[H_0,H]$开始，其中$H_0$类似于非相互作用玻色子浴，流动方程表现出哈密顿流的普适吸引子。这允许在包括有限偏压的均匀框架内计算超欧姆、欧姆和亚欧姆浴的平衡关联函数。
2002-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bound-state-protected phase metrology for a quantum emitter in a Su-Schrieffer-Heeger bath
Technical University of Crete（克里特理工大学）；NCSR Demokritos（德谟克利特国家研究中心）
研究单个量子发射器与Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 浴耦合的局域相位估计，通过束缚态抑制相干弛豫，利用Dyson方程分析保留的相位信息，并揭示相位量子Fisher信息与能隙、失谐和耦合的关系。
2026-05-28 quant-ph
Strong coupling non-Markovian quantum thermodynamics of a finite-bath system
本文通过精确求解中心自旋与自旋浴的强耦合非马尔可夫模型，计算了功、热、熵产生等量子热力学量，并发现自旋浴可作为量子电池的充电器。
2025-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Necessarily transient quantum refrigerator
我们表明，可以构建一个量子吸收制冷机，提供制冷只在瞬态制度，通过使用三个相互作用的量子位，其中每个也与本地热浴相互作用。机器在稳定状态下不提供冷却，或者在长时间之后达到稳定状态。我们提出了一个规范形式的量子位浴相互作用参数，产生瞬态冷却没有稳态冷却，并声称这种现象是通用的小规模量子吸收制冷机。我们还表明，它是一般可能有快速冷却。我们证明了我们的结果为两个独立的模型的热化，并表明，瞬态冷却没有稳态冷却与生成的可忽略不计，或没有二分量子相关。对于其中一个热化模型，我们发现冷藏量子位的最低可实现温度几乎可以保持冻结，即，不变，对于参数空间的重要区域。
2018-02-10 quant-ph
Kerr-athermal baths enhance cooling in quantum refrigerators
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学培养协会物理科学学院）
本研究提出在量子制冷机中使用Kerr型非线性浴，相比简谐浴能显著增强稳态冷却，并推导了相应主方程的衰减率。
2026-11-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con quant-ph
Simple and efficient end-to-end quantum thermal and ground state preparation
University of Michigan（密歇根大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；AWS Center for Quantum Computing（亚马逊量子计算中心）；University of California, Berkeley（加利福尼亚大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出基于系统-环境相互作用的高效量子热态和基态制备算法，通过设计环境和相互作用哈密顿量，实现端到端高效制备并提供理论保证。
2026-08-13 quant-ph
Decoherence control: A feedback mechanism based on hamiltonian tracking
环境引起的耗散破坏了所有量子系统的哈密顿演化，而这些量子系统并不完全与任何浴池隔离。我们提出并研究了一个反馈控制方案，以消除这种耗散，通过跟踪自由哈密顿演化。我们确定一个驱动场，最大限度地实际分子系统的自由传播的一个上的投影。跟踪了模型二能级系统在退相槽中的演化，计算了克服退相干的驱动场。建议在实验室中使用反馈控制的方案的实施。
2006-03-02 quant-ph
Strongly coupled quantum Otto cycle with single qubit bath
我们讨论了一个封闭的两个量子比特的量子演化模型，其中联合哈密顿量是这样选择的，其中一个量子比特作为浴和热化的另一个量子比特作为系统。导出了系统的精确主方程。有趣的是，对于特定的参数选择，主方程采用具有常系数的Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan（GKLS）形式，表示单个量子比特系统的泵浦和阻尼。在此基础上，我们构造了一个连接到单个量子位浴的奥托循环，并研究了它的热力学性质。我们的分析超越了传统的弱耦合的情况下，并说明了有限浴，包括非马尔可夫性的影响。我们发现封闭形式的表达式的效率（性能系数），功率（冷却功率）的热机制度（制冷机制度）的联合哈密顿量的不同修改。
2022-06-29 quant-ph
Driven open quantum systems and Floquet stroboscopic dynamics
我们提供了一个分析解决方案的系统浴动力学的影响下的高频驱动，在一个大类的设置，如驱动耗散多体系统的应用程序的问题。我们的方法依赖于离散对称性的系统浴哈密顿和提供的时间演化算子的整个系统，包括浴自由度，没有弱耦合或马尔可夫假设。本文提出了一种有效静态哈密顿量影响下一族可观测量的频闪演化的解的解释，它构成了一种灵活的非平凡哈密顿量的模拟过程。我们用隧穿振幅随时间变化的自旋玻色子模型的研究来证明这一结果。我们分析类的哈密顿，可以频闪访问本例，并说明系统的动态和浴自由度。
2017-02-21 quant-ph
Efficient simulation of open quantum systems coupled to a reservoir through multiple channels
针对多通道系统-浴耦合的开放量子系统模拟难题，本文在相互作用绘景中推广链映射，使耦合局域化并用矩阵积态高效模拟，还以广义自旋-玻色子模型模拟了单线态裂变。
2022-12-12 quant-ph
Entropy and Temperature of a Quantum Carnot Engine
从动力学由含时循环哈密顿量控制的量子力学系统中提取功是可能的。需要能量浴来操作这样的量子发动机，以代替用于运行传统的经典热力学热机的热浴。能量池的作用是在等能膨胀过程中保持系统哈密顿量的期望值。结果表明，存在这样一个浴导致平衡量子态，最大限度地提高冯诺伊曼熵。量子类似物的某些热力学关系，使人们能够定义的能量浴的温度。
2005-04-21 quant-ph
Open Quantum Dynamics of a Three-Dimensional Rotor Calculated Using a Rotationally Invariant System-Bath Hamiltonian: Linear and Two-Dimensional Rotational Spectra
我们考虑一个旋转不变的系统浴（RISB）模型在三维空间中描述的线性刚性转子独立耦合到三套谐波振荡器浴作为函数的欧拉角。虽然这个模型已经被开发来研究溶剂化中偶极分子的介电弛豫作为经典德拜弛豫的问题，但在这里，我们将其作为开放量子动力学的问题进行研究，作为我们先前工作的扩展[J. Chem. Phys，149，084110（2018）]，其中我们研究了二维（2D）RISB模型，到三维（3D）RISB模型。与2D情况一样，由于总汉密尔顿的能量离散化的差异，3D RISB模型描述的动力学与旋转Caldeira-Legget（RCL）模型描述的动力学显着不同。为了说明由角动量和磁量子数描述的量子三维转子系统的特征，我们推导了高温情况下三维RISB模型的量子主方程（QME）和分层运动方程（HEOM）。使用QME，我们计算线性和二维（2D）旋转光谱，定义的线性和非线性响应函数的转子偶极子，分别。在二维转动光谱中可以清楚地观察到极化斯塔克场引起的角动量态和磁态之间的量子跃迁以及系统-浴相互作用。
2019-07-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Initial correlations effects on decoherence at zero temperature
我们考虑一个自由带电粒子与零温电磁浴的相互作用。偶极近似用于处理大于颗粒波包宽度的浴波长。这些波长的影响，然后描述了一个线性哈密顿量的形式是类似的现象学哈密顿量先前通过描述自由粒子浴相互作用。我们研究了退相干演化的时间依赖性是如何与初始粒子浴相关。我们发现，退相干是与时间相关的粒子的敷料。此外，由于退相干引起的T=0浴是非常迅速的，我们做了一些考虑的条件下，干扰可能会被实验观察到。
2005-11-15 quant-ph
Controlling decoherence via $\mathcal{PT}$-symmetric non-Hermitian open quantum systems
研究了非厄米玻色浴对二能级自旋系统动力学的影响。选择浴的非厄米哈密顿量，使得当非厄米性被关闭时，它收敛到谐振子哈密顿量。我们计算了自旋系统的动力学，发现非厄米性对系统的相干性既有积极的影响，也有消极的影响。然而，通过适当地选择非厄米性参数和系统浴相互作用的相位，可以完全消除退相干。我们还研究了当水浴只作用于一个自旋时，该水浴对双自旋系统纠缠的影响。
2019-07-23 quant-ph
Optimal qubit-mediated quantum heat transfer via noncommuting operators and strong coupling effects
本研究通过反应坐标映射方法，发现在量子比特介导的热传输中，弱耦合下需相同且共振的耦合算符实现最优传输，而强耦合下则必须依赖热库间的非对易耦合算符。
2025-06-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Horn's lemma, finite heat baths, and the third law of thermodynamics
量子系统与其环境的相互作用在微观热力学的资源论方法中起着至关重要的作用。在这里，我们分析了可能的状态转换中存在的“小”热浴有界的尺寸和能量。我们表明，对于具有完全简并哈密顿量的量子系统（噪声操作）的操作，所有可能的状态转换都可以精确地用与系统大小相同或更小的浴来实现，这证明了Bengtsson和Zyczkowski提出的Horn引理的量子版本。另一方面，如果系统的哈密顿量是不完全退化（热操作），我们表明，一些可能的过渡只能与一个热浴，是无界的大小和能量，这是热力学第三定律的一个实例。在这两种情况下，我们证明了量子操作产生的优势超过经典的任何给定的有限热浴，通过允许一个更大的和更现实的一组状态转换。
2018-02-10 quant-ph
Revivals in Caldeira - Leggett Hamiltonian Dynamics
在这项工作中，我们重新考虑Caldeira和Leggett（CL）讨论的问题，并推广他们的结果，双线性耦合到一个水库密集的离散谱的谐振子。我们表明，对于这样的系统的动态演化的任何状态的CL哈密顿由复发周期与部分复苏的初始状态振幅。由于反向（从储层）转变（不存在于宏观浴的极限中），这种复兴或洛施托回波出现在每个循环中。Loschlord回波分量的宽度和数量随着复发周期数的增加而增加，最终导致不规则的、随机的时间演化。标准连续谱热浴CL动力学耗散动力学（指数衰减）仅发生在初始周期内。在有效CL哈密顿量方面，其中水库自由度被整合出来，我们的结果意味着振荡（时间周期）的有效质量的行为。只有在初始循环中，我们才发现已知的CL哈密顿量随时间指数增加的有效质量。我们相信，激发我们工作的基本思想可以应用于各种有趣的纳米系统和分子复合物。
2012-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A note on Decoherence and Fractal Hamiltonians
本文描述了自旋浴量子退相干模型中的相干守恒机制。
2020-09-25 quant-ph
Dynamics of a two-level system under the simultaneous influence of a spin bath and a boson bath
我们研究了两能级系统同时耦合到一对不同的水库，即自旋浴和玻色子浴，这是通过有限的interbath耦合。结果表明，在二能级系统的稳态能量转移增加其耦合到自旋浴，而最佳的转移发生在过渡过程中的中间耦合。如果两能级系统与自旋池强耦合，则除非有微小振幅的粒子数振荡，否则粒子数转移是单向的。如果自旋浴被看作是一个原子系综，强大的宏观叠加态的产生存在对二能级系统和玻色子浴参数的变化。
2013-08-08 cond-mat.other physics.bio-ph physics.chem-ph
Qubit interference at avoided crossings: The role of driving shape and bath coupling
我们推导出了量子比特的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）干涉图样的结构，该量子比特经历量子耗散，并且还受到时间周期性的但在其他方面一般的驱动。自旋玻色子哈密顿量作为模型，我们处理的布洛赫-Redfield主方程在Floquet基础。它预测了一个峰值结构，该结构敏感地依赖于量子位耦合到浴槽的算子。傅立叶变换的LZSM图案表现出弧形结构，反映了驱动的形状。这些功能被捕获的一个有效的时间无关的布洛赫方程，提供了一个解析解。此外，我们确定这些电弧的衰减作为耗散强度和温度的函数。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Many-Body Anti-Zeno Thermalization and Zeno Determinism in Monitored Hamiltonian Dynamics
University of Southern California（南加州大学）
该研究提出了一种利用全息深度热化和中间电路测量生成随机量子态的高效方案，并揭示了反泽诺行为与泽诺效应在量子热化中的相互作用。
2025-12-14 quant-ph
Dressed Qubits in Nuclear Spin Baths
我们提出了一种通过修饰变换将一个\textit{dressed}量子比特编码成一个位于量子点中的电子自旋及其周围核自旋的乘积态的方法。在这个方案中，超精细耦合和一部分核偶极相互作用成为逻辑门，而它们是电子自旋量子比特方案中退相干的来源。我们讨论的错误和修正的穿着量子比特。有趣的是，核自旋的有效哈密顿量等价于配对哈密顿量，这提供了保护修饰量子比特不受退相干影响的微观机制。
2009-12-10 cond-mat.other quant-ph
Combining dynamical decoupling with fault-tolerant quantum computation
我们研究了动态去耦（DD）脉冲序列如何提高量子计算机的可靠性。我们证明了DD-保护量子门的精度上界，并推导出DD-保护门优于未保护门的充分条件。在适当的条件下，由DD保护门构成的容错量子线路比由非保护门构成的容错电路能容忍更强的噪声，并且具有更低的开销.我们的准确性估计取决于耦合到量子计算机的浴的动力学，并且可以表示为浴的哈密顿算子的算子范数或浴相关性的功率谱;我们特别解释了递归生成的级联脉冲序列的性能可以从任何一个角度进行分析。我们的结果适用于有限的空间相关性的哈密顿噪声模型。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum transient heat transport in the hyper-parametric oscillator
我们研究了非线性玻色子系统中的非平衡量子热输运，其中存在由两个腔之间的双光子跳跃引起的超参量振荡所控制的非克尔型相互作用。我们估计的热力学响应分析，通过构建$su(2)$代数的非线性哈密顿和预测，该系统表现出负激发模式。因此，这种特定形式的相互作用通过在粒子数量增加时诱导基态跃迁来实现系统的冷却，即使相互作用强度很小。我们证明了一个过渡的热流数值系统和浴之间的对称耦合的存在下，并显示在冷却阶段的长弛豫时间。我们比较克尔型玻色-哈伯德形式的相互作用诱导通过交叉相位调制，不表现出任何这样的过渡。我们进一步计算了两个浴在不同温度下的存在下的非平衡热流，并观察到非克尔型相互作用的冷却效应持续存在。我们的发现可能有助于利用系统的相互作用来诱导冷却来操纵量子态。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum coherence-control of thermal energy transport: The V model as a case study
在这里，我们研究了一个极小模型，三能级V系统耦合到两个热浴，并调查的作用，量子相干性在热输运的瞬态制度和非平衡稳态。在我们的模型中，通过两个平行的途径，这可以通过激发能级的非简并性（能量分裂$Δ$）和控制参数$α$，它调整的强度之一的臂，使不同的浴之间的能量交换。利用Redfield形式的非久期量子主方程，成功地导出了紧简并激发能级稳态极限下的量子相干性和热流的封闭表达式。在我们的分析中，包括三个成分：非平衡浴，非简并的水平，和不对称的途径，我们表明，量子相干性产生和维持在V模型中的稳态极限，如果三个条件，联合热效应和相干性同时满足：（i）两个浴在不同的温度下举行。(ii)诱导的途径不会产生破坏性干扰。(iii)热速率不与控制参数$α$混合以通过有效的局部平衡条件来破坏干扰。我们发现，当抑制热流时，相干性最大化。另一方面，长期的Redfield量子主方程被证明是失败的，在很宽的参数范围。虽然我们主要集中在稳态极限的分析结果，数值模拟表明，瞬态行为的凝聚力对比的稳态极限，这表明不同的机制在这两个制度中发挥作用。因此，提高瞬态相干性的寿命或其在稳态下的幅度需要控制和优化不同的物理参数。
2022-07-19 quant-ph
Quantum thermodynamics in strong coupling: heat transport and refrigeration
在非马尔可夫框架下研究了热整流器和热泵的性能特性。该装置是由一个分子连接到一个热和冷的水库。热浴建模使用随机代理哈密顿方法。该分子由非对称双阱势模型化。每个阱半局部地连接到由自旋组成的热浴。动力学是由一个组合的系统浴哈密顿。浴的温度通过由处于热平衡的相同自旋组成的第二纺丝浴来调节。随机交换操作在主浴和次浴之间交换自旋。在不同的系统浴耦合强度的组合系统进行了研究。根据热力学第二定律，在所有情况下，平均热流总是从热浴流向冷浴。双阱的不对称性产生整流效应，这意味着当左右浴被交换时，热流遵循热到冷的方向。当高频耦合到热浴时，热流较大。外加驱动场可以使输运方向反转。这样的制冷效果是由一个周期性的驱动场与两个势阱的频率差共振。需要最小的驱动幅度来克服热泄漏效应。在强驱动区，冷却功率与系统-浴槽耦合呈非单调关系。
2016-05-01 quant-ph
The Role of a Polariton Bath in the Emission Spectrum of an Open Nanocavity-Quantum Dot System
研究了极化激元池对受限纳米腔-量子点（nC-QD）系统基元激发光致发光（PL）谱的影响。我们将nC-QD系统建模为与其环境相互作用的单光子腔模强耦合的两能级激子。通过Born-Markov主方程考虑了由环境引起的非哈密顿过程，该主方程包括：激子和光子进出腔的增益和损失，半导体晶格中声子散射产生的退相机制以及由于已经提到的极化激元浴而产生的极化激元的增益和损失。为了验证我们的唯象模型，我们拟合了实验光谱，以提取主方程中出现的所有参数的值。我们的研究结果表明，极化激元泵浦和损失率是可比的其他参数，因此，我们有第一个证据表明，极化激元浴，我们提出了一个nC-QD系统的动力学中有重要的作用。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-equilibrium quantum transport coefficients and the transient dynamics of full counting statistics in the strong coupling and non-Markovian regimes
量子系统的非平衡输运性质最近在测量瞬态和稳态非平衡输运动力学的所谓的全计数实验中的许多平台中变得实验可访问。我们表明，测量反作用的效果可以利用获得相关的输运系数。这种关系是普遍的，但在强耦合到非马尔可夫环境下的开放量子系统的瞬态动力学中变得最为明显。为了探索这一制度，一个新的模拟方法的非马尔可夫，强耦合运输设置的全计数统计的产生已被开发，表示在运动方程的层次。有了这个工具，我们可以访问相关的制度，并实例化我们的建议，通过几个水平系统连接的两个浴之间的能量电导的研究。
2016-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sharp Page transitions in generic Hamiltonian dynamics
Princeton University（普林斯顿大学）；Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）
研究高能量密度下子系统与冷浴耦合时的纠缠动力学，构建流体动力学假设解释尖锐页面转变及之前的纠缠谱动力学，结果在多种情况下成立，还提出页面转变保持尖锐的条件。
2026-07-09 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Decoherence dynamics of interacting qubits coupled to a bath of local optical phonons
研究了无限程海森堡模型（IRHM）描述的相互作用量子比特系统在与局域光学声子池耦合的情况下的退相干。利用极化子参考系中的微扰理论，我们导出了非绝热条件下强自旋-声子耦合区的有效哈密顿量。结果表明，有效的哈密顿量可与IRHM高达领先的订单的微扰，从而具有相同的本征态的IRHM。利用量子主方程和动力学演化的马尔可夫近似，我们证明了在IRHM的能量本征基中，密度矩阵的非对角元素不衰减。
2016-01-20 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum speed limits for an open system in contact with a thermal bath
该研究证明了耦合热浴的量子系统量子演化速度的严格基本界，该界基于系统-浴哈密顿量的少体可观测量期望值，不依赖马尔可夫近似，可适用于弱系统-浴耦合极限之外的场景。
2024-08-18 cond-mat.str-el quant-ph
Adiabatic Decoherence
研究了一个以Caldeira和Leggett型玻色子热浴为模型的与环境相互作用的一般量子系统。一般的相互作用哈密顿量被认为是与系统的哈密顿量交换，使系统和浴之间没有能量交换。我们认为，这个模型提供了一个适当的描述绝热量子退相干，即，与与浴能量交换相关的热弛豫过程相比，在时间尺度上的缠结损失短。于是相互作用哈密顿量与守恒的“指针观测量”成正比。“精确地计算了系统的约化密度矩阵的元素，并确定了退相干的时间依赖性，类似于相关模型的最新结果。我们的关键发现是，退相干过程是由相互作用的光谱特性，而不是系统的哈密顿控制。
1998-08-30 cond-mat quant-ph
How to discretize a quantum bath for real-time evolution
许多用于描述耦合到连续浴的量子系统的数值技术需要离散化后者。为此，在文献中已经开发了丰富的方法，我们将其分类为（i）直接离散化，（ii）正交多项式，和（iii）数值优化策略。我们概括策略（i）和（ii），以澄清它们之间的关系。对于二次哈密顿，我们表明，（ii）是最好的策略，在这个意义上，它给出了数值上精确的时间演化的最大时间$t_\text{max}$，我们给出了一个简单的表达式。对于非二次哈密顿，我们表明，没有这样的最佳策略存在。我们提出了有关开放量子系统和强关联系统的数值例子，作为处理的动力学平均场论（DMFT）。
2015-10-21 cond-mat.str-el quant-ph
On the Emergence of Exponential Decay from Discrete Spectra for Friedrichs Hamiltonians
School of Science, Constructor University（Constructor大学理学院）
该研究针对热库哈密顿量为纯离散谱的弗里德里希哈密顿量序列，证明其激发态存活概率近似指数衰减，误差由耦合强度与莱维距离估计，并将结果应用于两能级原子与大腔内无质量玻色场的耦合问题。
2026-08-03 math-ph math.MP quant-ph
Non-Hamiltonian modeling of squeezing and thermal disorder in driven oscillators
最近，Briegel和Popescu以及Galve等人研究了具有二次哈密顿量和时间相关相互作用的模型系统，以考虑酶中量子制冷的可能性[Proc.R. Soc.46920110290（2013）]和高温极限中的纠缠[Phys.Rev.Lett. 105180501（2010）; Phys.Rev.A81062117（2010）]。根据这一研究思路，我们研究了一个由两个受含时谐波耦合驱动的量子谐振子组成的模型。这样的系统被嵌入在以两种不同方式表示的热浴中。在一种情况下，浴由有限但大量的具有欧姆谱密度的独立谐振子组成。在另一种情况下，浴更有效地定义在一个单一的振荡器耦合到一个非哈密顿恒温器。在这两种情况下，我们模拟了热无序对两振子相关系统压缩态产生的影响。我们发现，在我们的模型中，浴的热无序决定了一个阈值温度的存在，为压缩态的产生，等于T=311.13 K。据估计，这样的阈值是在化学反应和生物活性舒适地发生的温度范围内。
2015-01-08 cond-mat.soft physics.chem-ph quant-ph
Suppression of decoherence by bath ordering
作为Tessieri-Wilkie哈密顿量\cite{TWmodel}的扩展模型，研究了两个自旋为1/2的耦合到自旋池中的动力学.作为开放子系统的自旋对在Bell态中的一个态中制备，并且由一些自旋-1/2组成的浴从一开始就处于热平衡状态。结果表明，随着熔池自旋耦合强度的增加，熔池形成共振反铁磁序。孤立子系统的两个自旋之间的极化关联和共生现象在一定程度上得到了恢复。这种子系统退相干的抑制可以用于在实际应用中控制量子器件。
2006-11-28 quant-ph
Transverse magnetization and transient oscillations in the quantum tunneling of molecular magnets
计算了分子磁体在时变磁场作用下与热浴耦合时的响应。我们建议，观测横向于场方向的计算振荡可能是证明量子隧穿的有效方法，从而探索能级排斥的细节。海森伯自旋和弱各向异性的三角形的有效模型，已经被用来模拟分子磁体V15和Cu3，被用来说明这一点。
2007-05-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Transient Hamiltonian chaos in the cavity electrodynamics
研究了高Q值法布里-珀罗腔中二能级原子系综与单模自洽场和外加振幅调制场相互作用的混沌动力学。结果表明，在原子-场精确共振和原子基态初始布居的情况下，系统的哈密顿混沌总是瞬态的。的法布里-珀罗和环形腔的几何形状的混沌动力学的差异被认为是。讨论了实验观测到瞬态哈密顿混沌的条件。
1998-07-30 chao-dyn nlin.CD physics.optics
Task-dependent control of open quantum systems
我们发展了一个通用的优化策略，用于在开放量子系统上执行所选择的么正或非么正任务。我们的目标是通过变分最小化或最大化系统状态的选定函数来设计受控时间依赖系统哈密顿量，该函数量化了任务成功（分数），如保真度，纯度或纠缠度。如果系统哈密顿量的时间依赖性足够快，可以与浴的响应时间相比或更短，则所得到的非马尔可夫动力学被示出为将所选择的任务分数优化到浴的耦合中的二阶。这种策略可以保护所需的幺正系统演化免受浴诱导的退相干，但也可以利用系统-浴耦合，从而实现所需的非幺正效应的系统。
2011-11-11 quant-ph
Fröhlich-coupled qubits interacting with fermionic baths
我们考虑一个宏观量子系统，如量子比特，与费米子池相互作用，如在弗罗里希极化子模型中。因此，相互作用哈密顿量在宏观系统变量中是线性的，在费米子中是双线性的。使用最近开发的扩展Feynman-Vernon理论的非谐波浴，我们评估二次和四次项的影响行动。我们发现，对于这个模型的四次项消失的对称性参数。虽然浴对系统的影响是相同的形式，从玻色子谐振子的影响，以第六阶的系统浴相互作用，温度依赖性仍然是相当不同的，除非相当人为的模型被认为是。
2020-07-15 quant-ph
Classification of Floquet Statistical Distribution for Time-Periodic Open Systems
如何理解存在外部浴耦合的Floquet定态的顺序及其统计力学是具有挑战性的;答案对于制备和控制这些Floquet态是重要的。在这里，我们提出了一个计划来分类的Floquet状态的时间周期系统耦合到外部热浴的统计分布。如果通过时间周期幺正变换可以同时得到与时间无关的有效哈密顿量和系统-浴耦合算符，则Floquet态的统计力学等价于有效哈密顿量的平衡态统计力学.在大驱动频率的情况下，我们还证明了该定理的条件可以减弱为：系统哈密顿量中的时间周期部分与系统-浴耦合算子交换。采用Floquet-Markov方法数值计算了玻色链的Floquet态占据分布，结果与理论预测一致。
2015-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transport in quantum harmonic chains with Redfield baths
我们提供了一个显式的方法来解决一般的马尔可夫主方程的二次玻色哈密顿与线性浴运营商。作为一个例子，我们考虑一个一维量子谐振子链耦合到热库在链的两端。我们导出了齐次谐波链的Redfield主方程的解析解，并恢复了经典的结果，即在热力学极限下温度梯度为零和热流为常数。在无序间隙链的情况下，我们观察到普遍的热流标度浴光谱函数，系统浴耦合强度，和边界条件无关。
2012-03-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
