Quantum memory enhanced dissipative entanglement creation in non-equilibrium steady states
本文研究了纠缠非平衡定态的耗散制备。我们构造了一个碰撞模型，其中开放系统由两个量子比特组成，它们耦合到具有不同温度的热源。浴由与开放系统相互作用的量子比特序列建模。该模型可以在不同的动力学制度：有和没有环境记忆效应进行研究。我们报告说，只有一定的浴温度范围内允许纠缠NESS。此外，我们得到的最小和最大的临界值的热流通过系统。令人惊讶的是，量子记忆效应在长时间限制中起着至关重要的作用。首先，记忆效应拓宽了量子相关NESS可以耗散准备的参数区域，其次，它们增加了可达到的并发性。最值得注意的是，我们发现了一个热流范围，不仅允许，而且保证了NESS纠缠。因此，热流可以见证非平衡定态的纠缠。
2021-03-03 quant-ph
Steady-states of out-of-equlibrium inhomogeneous Richardson-Gaudin quantum integrable models in quantum optics
在这项工作中，我们提出了数值结果的物理量在稳态后得到的各种产品状态的初始条件是统一的，驱动的量子可积模型的理性（XXX）Richardson-Gaudin家庭，其中包括显着的Tavis-Cummings模型的动力学。这里感兴趣的问题是一个完全不均匀的二能级系统（自旋-1/2）的合奏耦合到一个单一的玻色子模式。沿z轴的长时间平均磁化强度以及玻色子占据进行评估的对角线合奏通过执行完整的总和在整个希尔伯特空间的小系统尺寸。这些数值上精确的结果是独立的任何特定的选择的哈密顿量，因此描述的一般结果有效的任何成员的这类量子可积模型建立了相同的基本守恒量。所获得的数值结果的集合可以通过弛豫过程来定性地理解，对于该弛豫过程，在无限强耦合下，每个初始状态将弛豫到公共状态，其中每个自旋处于其$\left|\uparrow\right>$和$\left|\downarrow\right>$状态的最大相干叠加中，即它们是面内极化的，并且因此玻色子模式也处于不同占据数状态的最大相干叠加中。这种玻色子相干性是超辐射态的一个特征，我们将不严格地使用术语超辐射稳态来描述它。自旋和玻色子模之间的耦合的有限值导致长时间极限稳态，其性质由简单的“动力学”观点定性地捕获，其中耦合强度$V$扮演时间$t_V$的角色，在该时间，这个“弛豫过程”朝向共同的强耦合超辐射稳态被中断。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non equilibrium dissipation-driven steady many-body entanglement
我们研究了一个二能级量子系统（量子比特）的系综与一个共同的电磁场在附近的电介质板，其温度被保持不同的一些远周围的墙壁。我们表明，由这个固定和热平衡（OTE）场驱动的量子比特的耗散动力学，允许产生稳定的多体纠缠态，不同于在热平衡的情况下，稳态总是非纠缠。通过研究多达10个量子比特，我们指出了对称性在纠缠产生中的作用，这在置换不变配置的情况下是突出的。在三个量子比特的情况下，我们发现三重纠缠对量子比特的空间配置有很强的依赖性，而在六个量子比特的情况下，我们发现几个高度纠缠的双分区，其中纠缠可以显著地在高达100 $μ$ m的大量子比特-量子比特距离下生存。
2015-04-03 quant-ph
Cavity resonances dominating the photon statistics in the non-equilibrium steady state
从理论上研究了光子在腔中的非平衡稳态。NEST是由腔的不同部分处于不同温度或温度梯度引起的。利用基于林德布拉德方程的速率方程，导出了稳态光子谱分布的解析表达式。我们预测的非平衡稳态和一个适合的黑体光谱计算通过普朗克定律与有效温度之间的差异。对于两个大小相似的物体，在两个温度下相差两倍，差异将超过10%。我们还表明，腔共振产生的非平衡稳态的光子有一个特别大的影响。研究多个温度下的热谱对高精度原子钟具有重要意义。
2014-05-28 physics.optics quant-ph
Spontaneous Torque on an Inhomogeneous Chiral Body out of Thermal Equilibrium
本文将先前非均匀物体偏离热平衡时产生自发力的研究推广至力矩，发现非均匀手性物体在偏离热平衡时会产生自发力矩，并最终达到可观测的终端角速度。
2025-02-05 hep-th quant-ph
Non-equilibrium steady-states of memoryless quantum collision models
我们研究了由无记忆（马尔可夫）量子碰撞模型描述的开放系统动力学所产生的稳态性质，对应于超强耦合制度中的主方程。通过仔细评估的工作成本的开关系统的环境相互作用，我们表明，只有一个耦合哈密顿的能量保持形式的驱动系统的热平衡，而任何其他的相互作用导致非平衡的稳态，由稳态电流的支持。这些电流提供了家务劳动和热量的一个整洁的例子。此外，我们的特征的系统与环境的相互作用，驱动系统的稳定状态表现出一致性的能量本征基的具体形式，从而产生家庭的状态是非被动的。
2020-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Matrix product simulations of non-equilibrium steady states of quantum spin chains
采用含时密度矩阵重整化群方法和矩阵乘积方法，显式计算了几个可积和不可积量子自旋链的非平衡定态密度算符，这些自旋链通过两端与外浴的马尔可夫耦合而远离平衡态.有人认为，即使时间演化不能有效地模拟，由于快速纠缠增长，在平衡和平衡外的稳态通常可以准确地近似，所以长度为n ~ 100的链是可访问的。我们的结果表明，通过执行显式模拟的稳定状态和计算的能量/自旋密度/电流在几个问题的热量和自旋输运的量子自旋链。在更大的系统上以高精度重新证实了量子混沌与正常输运之间的关系。
2008-12-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum phase transition in a far from equilibrium steady state of XY spin chain
利用量子化的Fock空间的运营商，我们计算的非平衡定态在一个开放的海森堡XY自旋1/2链有限，但大尺寸耦合到马尔可夫浴在其两端。数值和理论的证据给出了一个远离平衡态的量子相变与自旋-自旋关联函数的长程序的自发出现，其特征在于从饱和过渡到线性增长的纠缠熵的大小在算符空间。
2008-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum battery charging by non-equilibrium steady-state currents
该研究在非平衡格林函数理论框架下，建模分析了有电荷/热稳态电流时量子电池的充电特性，发现稳态电荷电流充电效果更显著，可支撑高偏置区域的量子电池性能研究。
2023-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-equilibrium entangled steady state of two independent two-level systems
我们确定和研究了两个相互独立的弱耦合二能级系统在定态非平衡环境中的定态。如果两个能级系统的分裂能彼此不同，那么这种二分态必然是不相关的，如果它们相等，那么它就可以纠缠。对于两个不同温度的玻色子热浴与全同二能级系统的相互作用，讨论了热浴温度和耦合参数对纠缠度的影响。几何属性，如浴的维度和两级系统之间的距离，是相关的。一个政权的稳定状态是一个统计的混合物的产品基态和纠缠单重态与各自的重量2/3和1/3。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement robustness and spin relaxation in thermal states of two-dimensional dissipative spin system in an inhomogeneous magnetic field
我们考虑一个有限的二维海森堡三角形自旋晶格在不同程度的各向异性耦合到一个耗散Lindblad环境服从Born-Markovian约束在有限的温度。我们展示了如何应用一个非均匀的磁场的系统可能会显着影响纠缠分布和自旋之间的渐近稳定状态的系统的属性。特别是，施加一个不均匀的领域与向内（增长）的梯度向中心自旋被发现，大大提高最近邻纠缠和它的鲁棒性的热耗散衰减效应在完全各向异性（伊辛）系统，而所有的超越最近邻纠缠完全消失。对部分各向异性（XYZ）系统施加相同的场，不仅可以增强最近邻纠缠及其鲁棒性，而且可以增强所有的超最近邻纠缠。然而，场的不均匀性对各向同性（XXX）系统中纠缠的渐近行为没有影响，在任何系统配置下纠缠都消失。此外，与其他非均匀场相比，同一非均匀场对自旋动力学的影响也最大。虽然在各向同性系统中，自旋弛豫到可分离的（解纠缠的）稳定状态，所有自旋都达到一个共同的自旋状态，而不管场的不均匀性如何，但在完全各向异性系统的稳定状态中，自旋根据它们在晶格中的位置而达到不同的自旋状态。然而，在XYZ系统中，虽然各向异性较低，但自旋态变得更加明显，伴随着系统中的长程量子相关，这是在系统各向异性和场不均匀性的组合下发生的临界行为的标志。
2020-09-16 cond-mat.str-el quant-ph
Non-equilibrium steady-states in a driven-dissipative superfluid
我们实验研究了一种由弱相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中实现的驱动耗散约瑟夫森结阵列。一个站点上的工程损失作为局部耗散过程，而邻近站点的隧道则构成驱动力。我们的特点是新兴的稳定状态，这种atomronic设备。随着耗散强度$γ$的增加，该系统从超流态，其特征在于由相干约瑟夫森电流到损耗站点的电阻状态，其特征在于由非相干跳跃传输。对于中间值的$γ$，系统表现出双稳态，超流和电阻分支共存。我们还研究了向稳态的弛豫动力学，在那里我们发现一个临界的放缓，表明存在非平衡相变。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Local quantum criticality out of equilibrium - effective temperatures and scaling in the steady state regime
我们研究了Bose-Fermi-Kondo模型的平衡稳态性质，描述了一个本地磁矩耦合到两个铁磁引线，支持玻色子（磁振子）和费米子（斯通纳连续电子）的低能量激发。该模型描述了随着与玻色子的耦合增加，近藤效应的破坏。它的相图包括三个非平凡的不动点。使用动态大$N$方法的Keldysh轮廓，我们研究了两种不同的非平衡设置：（a）一个有限的偏置电压和（b）一个有限的温度梯度，施加在整个引线。的电荷和能量电流的标度行为的识别和所有固定点的特征。我们报告的存在一个固定点依赖的有效温度，定义通过在标度制度的本地自旋磁化率的波动耗散关系，它允许恢复动态和静态自旋磁化率的平衡行为。
2013-03-11 cond-mat.str-el quant-ph
Non-equilibrium steady state of sparse systems
电阻网络的跃迁图适用于研究弱混沌或弱相互作用驱动系统的能量吸收。这样的“稀疏”系统达到一个新的非平衡稳态（NESS），一旦耦合到一个浴。在随机的情况下，有一个类似的物理学的波动玻璃系统，并提出了一个扩展的波动耗散现象。在介观情况下，量子NESS可能与随机NESS有很大不同，饱和温度由稀疏度决定。一个玩具模型的稀疏性的系统建模使用对数正态随机合奏进行了分析。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall nucl-th quant-ph
The second law-type work relation in non-equilibrium steady states in one-dimensional quantum lattice systems
本文研究一维量子晶格系统中非平衡稳态的循环做功限制，推导了可提取功及功密度的上界，二者在平衡极限均趋于0并重现热力学第二定律。
2018-10-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Powering a quantum clock with a non-equilibrium steady state
本文提出利用可积量子自旋链的非平衡稳态为量子钟供能，建立偏置条件与响应函数负值性的联系，并指出穿越相变点对最优性能至关重要，且电池寿命随尺寸广延增长。
2024-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态，强烈耦合与多个水库。它表明，存在一个稳态的热力学函数，正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷，能量或热量，通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制，并确定相应的热力学力（亲和力）。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议，稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出，对于具有局域相互作用的自旋简并单能级，所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
A matrix product operator approach to non-equilibrium Floquet steady states
我们提出了一种数值方法来模拟非平衡Floquet稳态的一维磁驱动（Floquet）多体系统耦合到一个耗散浴，称为开放系统Floquet DMRG（OFDMRG）。该方法基于频率空间中Floquet密度矩阵的矩阵乘积算子，并且使得能够访问超出精确主方程或量子轨迹模拟范围的大型系统，同时保留关于Floquet稳态中的周期性微运动的信息。这种技术的激发态扩展也允许计算的动态方法的稳定状态上的渐近长的时间尺度。我们基准OFDMRG方法与驱动耗散伊辛模型，并将其应用于研究耗散稳定的可能性，通过耦合到一个冷浴前的热离散时间结晶秩序。
2022-06-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Computational complexity of non-equilibrium steady states of quantum spin chains
从计算复杂性的角度研究了具有边界马尔科夫耗散的自旋链的非平衡稳态（NESS）。我们专注于XX链，其NESS是矩阵乘积算子（MPO），即在一个辅助空间中的过渡幅度所描述的张量算子基的系数。在辅助空间中编码量子算法，我们表明，估计期望的运营商，是本地的意义上说，每个行为的不相交的几个自旋覆盖所有的系统，提供的问题的答案至少一样难，许多计算机科学家认为是更难比，那些解决了量子计算机。我们得出结论的硬度上述估计。
2016-03-07 cond-mat.str-el nlin.SI quant-ph
Quantum metrology with non-equilibrium steady states of quantum spin chains
考虑XXZ自旋1/2链的边界驱动/耗散非平衡定态的参数估计。所要估计的参数是耗散耦合和自旋-自旋相互作用的各向异性。在弱耦合制度，我们计算的Fisher信息的缩放，即逆最佳灵敏度在所有估计，与自旋的数量。我们发现不同的，各向同性和各向异性，相位之间的超线性缩放和过渡。我们还着眼于最好的相对误差，它随着粒子数的减少比散粒噪声更快，仅用于各向异性的估计。
2014-12-05 cond-mat.str-el nlin.SI quant-ph
Exact relaxation to Gibbs and non-equilibrium steady states in the quantum cellular automaton Rule 54
我们利用时间通道方法研究了量子元胞自动机规则54的非平衡动力学。我们展示了一个家庭的（非平衡）产品状态，我们能够准确地描述完整的弛豫动力学。我们用它来证明，有限子系统放松到一个单参数的吉布斯状态的家庭。我们还考虑了非均匀猝灭。具体来说，我们表明，当系统的两个半准备在两个不同的可解状态，有限的子系统在有限的距离中心最终放松到非平衡稳态（NESS）广义流体力学预测。据我们所知，这是第一个确切的描述放松到一个NESS在一个相互作用的系统，因此，第一个独立的确认广义流体动力学的非均匀淬火。
2021-12-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Out-of-equilibrium inhomogeneous XX chains: Exact results and the hydrodynamic limit
Dipartimento di Fisica dell’ Università di Pisa and INFN, Sezione di Pisa（比萨大学物理系及意大利国家核物理研究所比萨分部）；Istituto di Informatica e Telematica, CNR（意大利国家研究委员会信息学与遥测研究所）
本文研究带阶跃磁场的非均匀XX链非平衡动力学，经Jordan-Wigner变换映射为紧束缚链，通过傅里叶与拉普拉斯变换得到两点关联函数精确表达式，流体极限下给出显式公式，数值模拟验证其吻合性。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Integrable non-equilibrium steady state density operators for boundary driven XXZ spin chains: observables and full counting statistics
我们将回顾一些已知的精确解的开放量子海森堡$XXZ$自旋链耦合到一对浴[物理。107，137201（2011）.]。动力学模型的Lindblad主方程。我们还回顾了如何计算一些相关的物理观测值，并提供自旋流的统计假设自旋链是弱耦合到浴[物理评论快报。112，067201（2014）.]。
2015-01-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Thermodynamic Networks: Harnessing Non-Equilibrium Steady States for Computation
Polish Academy of Sciences（波兰科学院）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos IFISC (CSIC-UIB)（复杂系统与交叉物理研究所（西班牙国家研究委员会-巴利阿里群岛大学））；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）
本文提出热力学网络框架，利用非平衡稳态进行自主物理计算，通过负微分电导实现通用函数逼近，展示了量子点网络和酶反应网络在标准基准测试中的高性能。
2026-05-15 cond-mat.stat-mech cs.NE physics.bio-ph
Steady-state properties of a thermodynamically unbalanced Fermi gas
载流稳态中出现的连接到宏观引线的金属线的特征在于其响应函数，相关性和纠缠熵。的光谱功能和动态结构因子显示出明确的非平衡签名访问的国家的最先进的技术。与平衡的情况下，纠缠熵是广泛的对数校正在零温度下，依赖于线引线耦合，并在一个非解析的方式，对电压。这表明，在无间隙平衡相中发现的一些鲁棒普适量不会在远离平衡的情况下持续存在。
2016-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Quantum Turing bifurcation: Transition from quantum amplitude death to quantum oscillation death
在[Phys. Rev. Lett.]中报道了通过耦合振荡器中的图灵分叉从均匀稳态到非均匀稳态的重要转变。{ \bf 111}，024103（2013）]。然而，量子领域的情况还有待观察。在本文中，我们发现了耦合量子振子中图灵分支的量子模拟。我们表明，一个均匀的稳定状态转化为一个非均匀的稳定状态，通过耦合量子vanderPol振荡器的分歧。我们证明了我们的结果，通过直接模拟的量子主方程的Lindblad形式。我们进一步支持我们的意见，通过分析处理的嘈杂的经典模型。我们的研究探讨了量子-经典界面上的典型图灵分叉，并为其更广泛的理解打开了大门。
2021-06-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
