Exact generator and its high order expansions in the time-convolutionless generalized master equation: Applications to the spin-boson model and exictation energy transfer
无时间卷积（TCL）量子主方程提供了一个强有力的工具来模拟量子系统耦合到一个浴缸的约化动力学。TCL主方程中的关键量是所谓的核或生成元，它描述了浴自由度的影响。由于精确的TCL生成元通常很难解析计算，TCL广义主方程的大多数应用都依赖于使用二阶和四阶微扰展开的近似生成元。利用分层运动方程（HEOM）和扩展的HEOM方法，提出了一种计算精确TCL生成元及其高阶微扰展开式的新方法。将新方法应用于不同参数的自旋玻色子模型，研究了TCL生成元高阶展开式的收敛性。我们还讨论了确切的TCL发电机成为奇异的自旋玻色子模型的情况下，和一个模型的激发能转移的Fenna-Matthews-Olson复杂。
2018-08-03 quant-ph
Non-Markovian dissipative dynamics of two coupled qubits in independent reservoirs: a comparison between exact solutions and master equation approaches
研究了两个相互作用的量子比特耦合到两个独立玻色子浴中的约化动力学。单激励动力学推导和比较的基础上适当的非马尔可夫主方程的分辨率。利用Nakajima-Zwanzig和无时间卷积投影算子技术描述了双量子比特系统的非马尔可夫动力学特征。这种近似方法的有效性和它们的有效性范围对应于不同的选择描述系统的参数带来光。
2009-07-27 quant-ph
Pseudomode description of general open quantum system dynamics: non-perturbative master equation for the spin-boson model
我们概述了一种非微扰的方法来模拟开放量子系统与由广义谱密度函数定义的玻色子环境相互作用的行为。该方法是基于取代环境的一组阻尼谐振子-伪模-从而形成一个扩大的开放系统，其动力学是由马尔可夫主方程。当解析地继续到下半复频率平面时，每个伪模连接到谱密度的极点之一。在这里，我们将以前的结果扩展到一个完全通用的类开放系统模型，并讨论我们的框架可以作为一个强大的和通用的工具，用于分析非马尔可夫开放系统动力学。该方法的有效性证明了自旋玻色子模型准确基准的预测数值精确的结果。
2021-08-12 quant-ph
Exact non-Markovian master equation for a driven damped two-level system
受驱动二能级系统是描述许多量子对象，特别是量子信息处理的有效模型。然而，这种系统的精确主方程几乎没有探索。利用Feynman-Vernon影响泛函理论，导出了受驱动二能级系统的精确非马尔可夫主方程，并指出了该系统在微扰处理中所丢失的特征。微扰处理导致的时间卷积（TCL）和Nakajima-Zwanzig（NZ）主方程。为此，我们推导了系统的无时间卷积（TCL）和Nakajima-Zwanzig（NZ）主方程，并比较了三个主方程给出的动力学。我们发现TCL和NZ主方程的有效性条件。基于精确的非马尔可夫主方程，我们分析了无时间卷积主方程中久期近似的有效性，讨论了非久期项对量子动力学的主要修正，发现对驱动系统动力学的显著影响.
2014-06-28 quant-ph
Non-Markovian master equation for a damped driven two-state system
我们提出了一个详细的微观推导的非马尔可夫主方程的驱动两态系统与一般结构水库。在两态量子系统与环境弱耦合的极限下，利用无时间卷积投影算符技术导出了主方程。我们简要地讨论了马尔可夫近似和长期近似及其有效性。
2009-11-24 quant-ph
Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子（费米子）开放系统在一个浴与许多玻色子（费米子）模式，我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中，约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用，我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Time-convolutionless non-Markovian master equation in strong-coupling regime
无时间卷积（TCL）非马尔可夫主方程由于其奇异性，一般认为在有限时刻崩溃，在强耦合区域不能产生渐近行为。然而，在本文中，我们表明，奇异性是不是TCL主方程的有效性的障碍。进一步，我们提出了一种多尺度微扰方法，该方法适用于强耦合区域的TCL主方程的求解，而普通的微扰方法在此区域是无效的。
2012-03-22 quant-ph
Quantum Markovian master equations: resonance theory shows validity for all time scales
与环境耦合的量子系统表现出复杂的动力学。主方程给出了一个马尔可夫近似的动态，允许分析和数值处理。它在理论和应用量子科学中无处不在。主方程近似的准确性，迄今已被证明为系统-环境相互作用耦合强度$λ$的小值，在额外的约束下，时间$t$必须不超过上限，$λ^2 t\le$常数。在这里，我们表明，马尔可夫近似是有效的固定小耦合强度和所有时间。我们还构造了一个新的近似马尔可夫动力学-一个完全正的，保迹半群-这是渐近的时间精确的，在耦合的所有订单。
2021-12-16 math-ph math.MP quant-ph
Local Master Equation for Small Temperatures
我们提出了两种形式的开放系统动力学的本地主方程：马尔可夫和非马尔可夫。这两个方程都比Davies研究的林德布拉德方程具有更宽的有效性范围。对于低温，它们不需要耦合在系统大小上呈指数弱。如果在整个演化过程中状态保持低键维矩阵乘积态，则局部方程可以在系统规模下用时间多项式来模拟。
2016-11-13 quant-ph
Wave-function approach to Master equations for quantum transport and measurement
本文介绍了一个全面的审查波函数方法推导的数量解决主方程，用于描述传输和测量介观系统。审查包含重要的修正，澄清微妙的点，在推导的主方程及其有效性。这就完成了关于这个问题的早期工作。结果表明，该方法不需要假设与环境和储层的弱耦合，而只需要大偏差条件。这个条件是非常必要的有效性的马尔可夫主方程，广泛用于不同的物理过程的唯象描述。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lindblad master equations for quantum systems coupled to dissipative bosonic modes
我们提出了一个一般的方法来获得Lindblad主方程的子系统，其动力学耦合到耗散玻色子模式。推导依赖于一个Schriffl-Wolff变换，它允许消除玻色子的自由度后，自洽地确定其状态作为耦合量子系统的函数。我们将这种形式主义的耗散Dicke模型，并推导出Lindblad主方程的原子自旋，其中包括介导的玻色子模式的相干和耗散的相互作用。这个主方程准确地预测了迪克相变，并给出了正确的稳态。此外，我们比较动力学使用精确对角化和数值积分的主方程与半经典轨迹的预测。最后，我们通过研究NOON态的弛豫来测试我们的形式主义的性能，并表明动态捕获超越平均场近似的量子亚稳性。
2022-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Emergent Liouvillian exceptional points from exact principles
本研究通过双量子点系统展示，精确海森堡方程能产生与主方程相同的奇点，表明奇点源于基本原理而非近似方法。
2025-12-03 quant-ph
Perturbative treatment for stationary state of local master equation
对于具有弱内耦合的复合开放系统，用局部方法构造主方程是简单合理的。然而，只有当子系统共振耦合时，它才是热力学一致的。正在努力了解不一致性，并测试当地主方程的有效性。本文提出了一种求解线性局部主方程稳态解的微扰方法，并通过两个简单的模型进行了验证。求解过程表明定态是非相干操作与幺正产生的量子相干性竞争的结果，从而将量子相干性与热力学一致性联系起来。
2018-06-28 quant-ph
A quantum jump description for the non-Markovian dynamics of the spin-boson model
在弱耦合极限下导出了自旋玻色子模型的无时间卷积主方程。在主方程中的暂时负衰减率表明在动力学中的短时间记忆效应，这是明确揭示的动力学研究时，使用非马尔可夫跳跃描述。该方法提供了新的见解的记忆效应影响的自旋动力学和演示，如何自旋玻色子模型的不同渠道的合作行动复杂的检测记忆效应的动态。
2009-09-30 quant-ph
Exceptional point in self-consistent Markovian master equations
该研究针对传统局部马尔可夫主方程在耦合系统中构造例外点（EP）的不自洽问题，采用自洽马尔可夫主方程证明双玻色子子系统无EP，明确了传统方程的适用条件，并给出三子系统构造EP的方法。
2023-04-02 quant-ph
Markovian Master Equations: A Critical Study
我们推导出马尔可夫主方程的单一和相互作用的谐波系统在不同的情况下，包括强内部耦合。通过比较相应的马尔可夫主方程与精确的数值模拟的全球系统的演化的动态，我们精确地界定其有效性制度和评估的鲁棒性的假设通常在推导过程中减少动态。所提出的方法是足够一般的建议，这里所作的结论是广泛适用于一个大类的设置，涉及相互作用链受到弱相互作用与环境。
2010-11-17 quant-ph
The Accuracy of Perturbative Master Equations
我们考虑开放量子系统，其动力学由主方程描述，在系统-环境相互作用中具有微扰展开。我们发现，与直觉相反，全时的解决方案的顺序-2n精度需要一个顺序-（2n+2）主方程。我们给出了两个例子，这种不准确的解决方案的顺序-2n主方程：顺序-2n不准确的稳定状态的系统和顺序-2n的积极性违反，我们展示了这些如何出现在一个具体的例子，精确的解决方案是可用的。这一结果具有广泛的影响耦合（或摩擦）敏感的结果来自二阶卷积，Nakajima-Zwanzig，Redfield和Born-Markov主方程的有效性。
2011-01-21 quant-ph
Quantum Kinetic Theory I: A Quantum Kinetic Master Equation for Condensation of a weakly interacting Bose gas without a trapping potential
建立了玻色原子的量子动力学主方程。它是一个描述稀薄量子玻色气体动力学的量子随机方程，描述了玻色凝聚的行为和形成。导出QKME的关键假设是原子碰撞项的马尔可夫近似。在本论文中，理论的基本结构的发展，近似的陈述和证明划定该理论的有效性区域。QKME的极限情况包括量子玻尔兹曼主方程和Uehling-Uhlenbeck方程，以及类似于Gross-Pitaevskii方程的方程。
1996-11-25 quant-ph
Universal Constraints on Relaxation Times for d-level GKLS master equations
1976年，Gorini，Kossakowski，Sudarshan和Lindblad独立地发现了开放量子马尔可夫动力学的主方程的一般形式。为了纪念所有的作者，这个方程现在被称为GKLS主方程。在本文中，我们显示了普遍的约束松弛时间有效的任何d-水平GKLS主方程，这是一个推广的著名的约束2-水平系统。具体来说，我们表明，任何松弛率，逆松弛时间，是不大于一半的总和的所有松弛率。由于弛豫时间在实验中是可测量的，我们的约束条件提供了一个直接的实验测试的有效性的GKLS主方程，从而为条件的完全积极性和Markovianity。
2020-11-23 quant-ph
Master equation for high-precision spectroscopy
高精度光谱学的进展要求人们验证理论模型的准确性，例如描述原子自发发射的主方程。为此，我们应用粗粒化方法导出了原子与电磁场模相互作用的主方程。这个主方程自然包括由于衰变通道中的量子干涉而产生的项，并且满足Lindblad定理的要求，而不需要唯象假设。然后，我们考虑原子氢的2S-4P线的光谱，并表明这些干扰项，通常被忽略，显着有助于光子计数信号。这些结果可以是重要的理解光谱测量在最近的实验测试量子电动力学的有效性。
2016-10-18 quant-ph
Heat transport in driven quantum systems: Comparison between the Floquet-Redfield equation and the master equation in the instantaneous eigenbasis
Aalto University School of Science（阿尔托大学科学学院）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago（芝加哥大学普里茨克分子工程学院）
该研究结合主方程与Floquet方法，针对受驱动自旋玻色子模型，对比无近似的Floquet-Redfield方程与含近似的主方程在热输运研究中的结果，还讨论了相关绝热区，为热输运研究提供参考。
2026-10-01 quant-ph
Master equation approach to conductivity of bosonic and fermionic carriers in one- and two-dimensional lattices
讨论了一维和二维晶格中玻色子和费米子载流子扩散电流的主方程方法。这种方法重现所有已知的线性响应理论的结果，包括整数量子霍尔效应的费米子载波。该方法的主要优点是，它允许计算超出线性响应政权的电流，其中新的影响被发现。特别是，我们表明，霍尔电流可以通过改变方向的静态力（电场）相对于主轴的晶格反转。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact homogeneous master equation for open quantum systems incorporating initial correlations
我们表明，包含初始关联的开放量子系统，在Nakajima-Zwanzig算子投影方法的确切的主方程，是一个同源的主方程的约化密度矩阵。我们还显式地导出了一大类玻色子和费米子开放量子系统的包含初始关联的精确主方程，所得到的主方程是齐次的。我们发现初始关联的影响可以通过精确的齐次主方程完全嵌入到波动动力学中。同时得到了一个包含初始关联的广义非平衡涨落耗散定理。
2016-10-17 quant-ph
Testing the validity of the local and global GKLS master equations on an exactly solvable model
在推导多体弱相互作用开放量子系统的主方程时，耗散通常在每个分量上处理\textit{locally}，即忽略相干耦合，后者是后来"手工“添加的。虽然很简单，但由此产生的局部主方程（LME）是已知的不相容的。否则，通过在完全相互作用哈密顿量的能量基础上工作，总是可以获得一致的\textit{global}主方程（GME）。在这里，我们考虑一个两节点的“量子线”连接到两个热浴。得到了LME和GME的固定解，并与精确结果进行了基准测试。重要的是，在我们的模型中，GME的有效性受到潜在的长期近似的约束。无论何时这一点被打破（对于共振弱耦合节点），我们观察到，尽管LME在理论上有缺陷，但它：（a）预测正确的稳态，（b）产生精确的渐近热流，（c）可靠地反映节点之间的相关性。相比之下，GME在所有三项任务上都失败了。尽管如此，随着节点间耦合的增长，LME崩溃，而GME变得正确。因此，全局和局部方法可被视为最适合于不同参数制度的\textit{complementary}工具。
2017-09-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Time Dependent Markovian Quantum Master Equation
我们构造了一个耦合到热浴的受驱动系统的量子马尔可夫主方程。推导利用了驱动系统的传播子的显式解。这使得主方程的有效性能够扩展到绝热极限之外。非绝热主方程（NAME）推导采用弱系统浴耦合限制。当浴槽动力学和外部驱动之间存在时间刻度分离时，NAME有效。与绝热主方程相反，NAME导致人口和相干性的耦合运动方程。我们使用NAME来解决一个开放驱动的含时谐振子的例子。对于谐振子，NAME预言了与耗散项相关的相干性的出现。作为非绝热驱动的结果，热化速率被抑制。数值计算和绝热主方程的解决方案进行了比较。
2018-10-31 quant-ph
Thermodynamically consistent master equation based on subsystem eigenstates
在适当假设下的主方程是研究开放量子系统的有效工具。对于多体系统，局部耦合到热浴和弱相互作用的子系统，局部方法提供了一个更方便的描述比全球的方法。然而，这些当地的主方程被认为是产生不一致的热力学热力学定律时，子系统间的相互作用存在。在这里，我们开发了一个替代的本地主方程凭借类似的近似用于推导传统的Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan主方程。特别地，我们坚持使用每个子系统的本征态来构造量子跃迁算符，并采用久期近似来修正子系统间的相互作用。我们的研究结果表明，违反热力学定律后，纠正子系统间的相互作用将被避免。最后，我们研究了一个双量子比特的热传递模型，这进一步说明了我们修改的主方程的有效性。
2023-01-12 quant-ph
Effective master equations for two accelerated qubits
我们重新审视的问题，涉及两个不断加速的Unruh-DeWitt检测器使用开放有效场论方法。我们研究的联合检测器状态的时间演化使用马尔可夫近似，这不同于在文献中采取的标准。我们表明，这个马尔可夫极限已经意味着完全积极的动力学演化映射，而不调用旋转波近似（RWA），在开放系统主方程的标准推导。通过明确计算域的有效性，这马尔可夫近似，我们认为，缺乏完整的积极性，在通常的微观推导源于（微妙）的事实，即Redfield方程的有效性域之外使用。我们给出了两个著名的情况下，在文献中研究，违反了有效性的马尔可夫近似：（i）“堆叠的概率”限制（当探测器的轨迹被采取在彼此之上），和（ii）大间隙加速度比。由于马尔可夫动力学与或没有RWA可以导致不同的定性预测纠缠动力学，我们的工作强调需要正确跟踪所有近似的有效性制度。
2023-01-24 gr-qc hep-th quant-ph
Effective description of cooling and thermal shifts in quantum systems coupled to bosonic modes
本文推广绝热消除玻色模式的有效 Lindblad 主方程，用于描述光机械振子和横场 Ising 模型的冷却，并计算热环境导致的线宽与频率修正。
2023-07-14 quant-ph
An exact master equation for the system-reservoir dynamics under the strong coupling regime and non-Markovian dynamics
在本文中，我们提出了一种方法来推导一个耦合到一组其他玻色子系统的玻色子系统的精确主方程，该系统在强耦合状态下起着储库的作用，即，而不诉诸于任何一个波动或长期的近似。与相空间分布函数的工作，我们验证的动力学是分离的，在其中心，它遵循经典力学，它的形状，这变得扭曲的演变。这是Glauber的一个结论的推广，他指出相干态在某些情况下仍然是相干的，特别是当使用光波近似和零温度库时。我们证明了反旋项产生的涨落会使真空态发生畸变，这与热涨落很相似。最后，我们讨论了非马尔科夫动力学的条件。
2014-03-31 quant-ph
Post-Markov master equation for the dynamics of open quantum systems
对玻色浴与开放量子系统相互作用的标准马尔可夫主方程提出了一个系统的一阶修正。它扩展了马尔可夫林德布拉德主方程的更一般的情况下，非马尔可夫演化。我们的“后”马尔可夫主方程的意义和应用进行了说明与几个例子，包括阻尼二能级原子，自旋玻色子模型和量子布朗运动模型。讨论了马尔可夫近似的局限性、正性破坏和初始滑移问题。
1999-05-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
A formally exact master equation for open quantum systems
我们提出了一个简洁和直观的推导一般开放量子系统的形式上精确的主方程，而不使用“逆”的映射，这是在以前的作品中调用的形式上精确的主方程。这种形式主义适用于非马尔可夫制度。我们推导了任意温度下自旋玻色子模型的二阶运动方程，观察到非指数退相干和弛豫。将我们的一般推导限制在零温度，我们还再现了Phys.Rev.A81，042103（2010）中真空浴的特殊情况的结果。
2020-04-27 quant-ph
Tunneling of bosonic qubits under local dephasing through microscopic approach
Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）；IMDEA Networks Institute（IMDEA网络研究所）；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 Turku（图尔库大学）
该研究通过微观方法推导了玻色子量子比特在局域去相位噪声下的主方程，揭示了去相位驱动系统向相关稳态发展，稳定相干和纠缠的机制。
2026-03-08 quant-ph
Exact quantum master equation via the calculus on path integrals
本文构造了一个精确的量子主方程体系，用于计算在含时外场作用下弱体系-浴槽相互作用区以外的量子非马尔可夫耗散.进一步提出了一种新的截断方案，并与其他方法相比，关闭所产生的分层耦合运动方程。系统浴相互作用强度，非马尔可夫财产，和所需的层次之间的相互作用也证明了简单的自旋玻色子系统的帮助。
2004-10-12 quant-ph
Reliable quantum master equation of the Unruh-DeWitt detector
本文提出放宽van Hove极限的微扰方法，估计Unruh-DeWitt探测器量子马尔可夫主方程的有效范围，给出马尔可夫与旋转波近似的可靠性条件，并应用于Unruh效应以缩小参数空间。
2025-10-11 gr-qc hep-th quant-ph
Non-Markovian quantum interference in multilevel quantum systems: Exact master equation approach
利用本文导出的精确主方程，研究了玻色耗散环境中多态原子系统的非马尔可夫量子干涉现象。两个例子涉及四能级系统与或没有外部控制字段进行了研究。我们的研究结果表明，非马尔可夫主方程能够表现出量子干涉现象的时间域，以前没有充分探讨。特别是，我们表明，环境记忆是在不同的时间尺度上的非马尔可夫量子干涉图案的发病工具。
2017-12-19 quant-ph
Generalized master equation with nonhermitian operators
通过将平均场哈密顿量扩展到包含非厄米算符，可以导出费米子和玻色子的主方程。导出的方程在低密度极限下归结为马尔可夫主方程，在齐次系统中归结为准经典主方程。
2004-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
From the open Heisenberg model to the Landau-Lifshitz equation
磁系统可以用经典的Landau-Lifshitz（LL）方程或全量子开放的海森堡模型来描述。利用Lindblad主方程和平均场近似，我们证明了开放的海森堡模型被简化为一个广义LL方程。在热平衡下，利用自旋-玻色子相互作用对开放动态进行建模。通过追踪玻色子自由度，我们得到了两种不同的退相干机制：在位耗散和玻色子介导的有效自旋-自旋相互作用。使用我们的方法，我们进行滞后计算，密切相关的Stoner-Wohlfarth理论。我们比较了精确的数值主方程和平均场模型，揭示了起源于非局部相互作用的相关性的作用。我们的工作开辟了新的视野，从一个开放的量子形式主义的LL动力学的研究。
2020-06-28 quant-ph
Benchmarking Floquet Master Equations for Periodically Driven Open Quantum Systems
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
本文通过比较多种Floquet主方程与精确数值模拟，系统评估了它们在周期性驱动开放量子系统中的准确性，并揭示了各方程的适用极限。
2026-06-04 quant-ph
A tomographic approach to non-Markovian master equations
我们提出了一个基于辛层析重建的无卷积非马尔可夫高斯噪声演化的未知参数的过程。每当时间相关的主方程系数作为一些未知的时间无关的参数的函数给出，我们表明，这些参数可以通过有限数量的断层图像重建。两种不同的重建方法，积分和微分，并施加到一个基准模型的谐振子耦合到玻色子浴。对于这个模型的数量的断层图像需要检索的未知参数显式计算。
2010-11-14 quant-ph
Efficient classical simulation of open bosonic quantum systems
我们提出了一种计算效率高的方法来解决耦合到环境中的玻色子量子系统的动力学。该方法将感兴趣的算子映射到一组复值函数，并将其伴随主方程映射到这些函数的一组偏微分方程，随后数值求解。在弱耦合到环境的限制下，算子的映射使得能够在模拟过程中有效地存储算子，从而与在数字基础上求解伴随主方程的直接方法相比，在存储器消耗方面获得近似二次改进，同时保持计算时间相当。此外，该方法实现了高效的并行化，其允许优化实际计算时间以达到近似二次加速，同时保持与直接方法相当的存储器消耗。我们预见该方法证明是有用的，例如，用于验证超导量子处理器的运行。
2022-03-11 quant-ph
Exact non-Markovian master equations for multiple qubit systems: quantum trajectory approach
利用相应的精确非马尔可夫量子态扩散方程，可以显式地构造多量子比特系统的一类精确主方程。这些精确的主方程自然地从量子比特系统的量子退相干动力学中产生，量子比特系统是一个耦合到集体有色噪声源的量子存储器。精确的主方程在最优量子控制、量子耗散和量子热力学中也很重要。在本文中，我们证明了一个耗散的N-量子比特系统的精确的非马尔可夫主方程可以显式地从相应的非马尔可夫量子轨迹的统计平均值导出。我们通过一个耦合到非马尔可夫玻色子环境的三量子比特系统的显式构造来说明我们的一般公式。这个多量子比特主方程提供了量子系统在不同域中的精确时间演化，并为研究非马尔可夫状态下开放系统的记忆效应铺平了道路。
2014-08-07 quant-ph
Coarse-graining in the derivation of Markovian master equations and its significance in quantum thermodynamics
粗粒化的方法来推导量子马尔可夫主方程重新审视，密切关注的基本近似。它进一步认为，时间间隔进行粗粒化是一个自由参数，可以给出一个基于物理测量的解释。在不同温度的水库的复合系统的阻尼的情况下，目前非常感兴趣的量子热机器的研究方面的有效性的“本地”和“全球”形式的这些方程，耦合的子系统导致一个进一步的时间尺度，相对于粗粒度的时间间隔可以选择。不同的选择导致不同的主方程，对应于局部和整体形式。这些可以被理解为基于粗粒化的作用具有不同的物理解释，以及应用中的不同限制。
2017-12-03 quant-ph
Decoherence of nonrelativistic bosonic quantum fields
我们提出了一个通用的马尔可夫主方程诱导玻色子量子场的逐步经典化。它导致了场组态的量子叠加的退相干，同时使场和模变量的Eklfest方程保持不变。我们表征的经典化解析和数值，并表明，半经典场动力学描述的线性玻尔兹曼方程的功能相空间的场配置。
2019-06-28 quant-ph
Derivation of exact master equation with stochastic description: Models in quantum optics
耗散的随机描述方法是一种使两个子系统之间相互作用解耦的通用方法，它被应用于量子光学中耗散动力学的研究。结果表明，耦合热场或真空场对量子模的影响可以用诱导随机场精确地表示。量子模式，从而满足一个随机微分方程和耗散效应，由于与环境的耦合是通过统计平均获得。在随机描述的框架内，它演示了如何推导出一个单一的光学模式与玻色浴相互作用的主方程。讨论了主方程的一种数值算法，其中系数由一组积分方程确定，并与已知结果进行了比较。推导了真空中二态原子自发衰变的主方程。
2012-05-21 quant-ph
Non-perturbative effects in corrections to quantum master equation arising in Bogolubov-van Hove limit
本文研究了{ Gorini-Kossakowski-Sudarshan-林德布拉德方程在弱耦合极限下的微扰修正。本文讨论了零温旋波近似下的自旋玻色子模型。我们表明，扰动部分的密度矩阵满足时间无关的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-林德布拉德方程的任意阶的扰动理论（如果所有的时刻的水库关联函数是有限的）。但是，为了在长时间内重现正确的渐近精度，应该使用与精确动力学不同的初始条件。此外，我们还证明了在某些共振条件下，这个主方程的初始条件甚至不是密度矩阵。
2021-05-23 quant-ph
A Lindblad master equation capable of describing hybrid quantum systems in the ultra-strong coupling regime
本文提出一种扩展的Lindblad主方程方法，通过抑制负频率下的有效谱密度，使衰减算子仅作用于光子模式，从而能够描述任意电磁环境下超强耦合机制中的混合量子系统动力学，并在简单模型和纳米等离子体装置中验证了其优越性。
2023-05-22 quant-ph
Open system dynamics from thermodynamic compatibility
热力学包含一组量子马尔可夫动力学的数学条件。特别是，严格的系统和环境之间的能量守恒意味着耗散动力学映射与幺正系统传播子交换。采用谱分析，我们证明了随后的主方程的一般形式。我们比较这个结果从标准的微观推导得到的主方程。所得到的形式结构可以用来检验近似导数与热力学的相容性。例如，它指定全局主方程是兼容的选择。公理化方法揭示了微观推导中久期近似的有效性，热输运现象中稳态的形式，并表明开放量子系统动力学中缺乏例外点。
2020-12-14 quant-ph
Solving quasi-free and quadratic Lindblad master equations for open fermionic and bosonic systems
用Lindblad主方程描述马尔可夫开放量子系统的动力学。对于准自由的费米和玻色子系统，即，利用在梯算子中为二次的哈密顿算子和在梯算子中为线性的Lindblad算子，我们导出协方差矩阵的运动方程。这决定了高斯初始状态和稳定状态的演化，这些状态也是高斯的。使用梯形超运算符（也称为第三量子化），我们展示了如何Liouvillian可以转化为多体约旦规范形式，也揭示了完整的多体光谱。扩展以前的工作Prosen和Seligman，我们对待费米子和玻色子系统的平等地位与马约拉纳运营商，缩短和完成一些推导，也解决奇宇称部门的费米子，给出一个标准的存在玻色子稳定状态，覆盖非对角化Liouvillians也玻色子，并包括二次系统。在拟自由开放系统的推广中，二次开放系统包含额外的Hermitian Lindblad算子，这些算子在梯形算子中是二次的。虽然高斯态可以演化为非高斯态，但Liouvillian仍然可以转换为有用的块三角形形式，并且$k$点格林函数的运动方程形成封闭的层次结构。基于这种形式主义，在这样的模型中的临界性和耗散相变的结果进行了讨论的配套文件[arXiv：2204.05346]。
2023-02-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
An efficient variational polaron master equation for non-Markovian spin-boson dynamics: Transformed initial states and general observables
National Taiwan University（台湾大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学研究中心）
本研究提出一种高效变分极化子主方程方法，通过变换初始态并引入非齐次项，准确描述非马尔可夫自旋-玻色子动力学，实现一般可观测量的统一处理，并揭示中等耦合下的延迟现象与相干叠加态的更强非平衡效应。
2026-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium energy transport in driven-dissipative quantum systems
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
研究驱动耗散量子系统中非平衡能量输运问题，通过驱动量子主方程分析能量流动，验证其在 spin 和 boson 模型中的有效性，并探讨驱动相位对能量交换的影响。
2026-03-31 quant-ph
Explicit closed-form propagators for time-dependent gain-loss master equations
King’s College London（伦敦国王学院）
本文针对含时增益-损耗主方程，提出一种显式闭式传播子分解方法，直接确定系数，无需解非线性微分方程组，并应用于玻色子码的动力学评估。
2026-09-22 quant-ph
Local master equations may fail to describe dissipative critical behavior
局域量子主方程提供了一个简单的描述相互作用的子系统耦合到不同的水库。它们已被广泛用于研究开放量子系统中的非平衡临界现象。在这里，我们调查这样一个本地的方法的有效性，通过分析一个范例系统的两个谐振子，每个与热浴接触。我们评估的稳态平均占领数不同的温度差，并发现当地的主方程一般无法重现的结果的一个精确的量子朗之万方程描述。我们将此属性的本地计划无法正确表征系统间的相关性，我们量化的帮助下的量子互信息。
2022-03-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic consistency of quantum master equations
从微观系统浴描述出发，导出了涨落水平下时间局域量子主方程满足热力学第一和第二定律的一般条件.使用计数统计，我们表明，波动第二定律可以改写为广义量子细致平衡条件（GQDB），即，时间局部生成元的对称性保证了波动定理的有效性。当需要另外严格的系统浴能量守恒时，GQDB简化为细致平衡的通常概念，其确保具有吉布斯稳态的QME。然而，如果能量守恒只是平均要求，QME与非吉布斯稳态仍然可以保持一定程度的热力学一致性。将我们的理论应用于常用的QME，我们表明，Redfield方程打破了GQDB，并且最近导出的一些基于Redfield方程的近似方案（它超越了长期近似，并允许导出Lindblad形式的QME）满足GQDB和平均第一定律。我们发现，执行长期近似是唯一的方法，以确保第一和第二定律在波动水平。
2022-07-12 quant-ph
Accuracy Assessment of Perturbative Master Equations -- Embracing Non-Positivity
从微观哈密顿量得到的开放量子系统的约化动力学一般只能用时间局域主方程近似描述。这种近似的质量主要取决于耦合强度和环境结构。各种这样的主方程已经提出了不同的目的。为特定系统选择最合适的系统并不简单。通过专注于减少动力学的准确性，我们提供了一个彻底的评估方法（Redfield方程，量子光学主方程，粗粒主方程，相关的动态映射方法和部分长期近似）的选择。在这里，我们认为一种方法是否能保证积极性是次要的。我们使用两个量子位耦合到一个洛伦兹环境中的自旋玻色子一样的时尚建模与各种系统和浴时间尺度的一般情况。我们看到，与初始状态无关，具有时间相关系数的简单Redfield方程比所考虑的所有其他方法都要精确得多。我们强调，积极违反Redfield形式主义成为相关的制度，这里考虑的任何微扰主方程是无效的。这意味着积极性的丧失实际上应该作为一个重要的功能：受到欢迎：它表明弱耦合假设的崩溃。此外，我们提出了各种方法，在一个独立的方式，并使用他们的错误的行为，以提供进一步的洞察到每种方法的有效性范围。
2019-12-19 quant-ph
