Decoherence induced by zero point fluctuations in quantum Brownian motion
我们展示了一个完全解析的方法来研究零温环境下布朗测试粒子的退相干。我们考虑双线性耦合到振荡器的Omhic环境并计算主方程。从扩散系数，我们评估退相干时间通常的量子布朗运动，也为一个倒置的振荡器，作为一个玩具模型的量子相变。
2005-04-21 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Parallel decoherence in composite quantum systems
对于标准的量子布朗运动（QBM）模型，我们指出同时（平行），相互不可约和自治的退相干过程的发生。除了标准的，一个布朗粒子，我们表明，至少有另一个系统经历的QBM效应所描述的动力学。我们通过选择QBM模型的复合系统的两个相互不可约的全局结构（分解成子系统）来做到这一点。在退相干理论的基础上，推广这种观察是一个新的、具有挑战性的任务。我们不把我们的发现放在任何解释的背景下。
2012-02-13 quant-ph
Quantum Brownian Motion of a particle from Casimir-Polder Interactions
本文研究了被囚禁在表面附近的可极化电介质粒子的量子化质心运动的涨落诱导耗散动力学。粒子的质心被视为一个开放量子系统耦合到电磁场作为其环境，与所产生的系统动力学描述的量子布朗运动主方程。粒子的质心的耗散和退相干的特征在于由取决于表面损耗和经典陷阱场的强度的电磁场的修改的谱密度。我们的研究结果是相关的实验与表面附近的悬浮电介质粒子，说明潜在的方式减轻波动引起的退相干，同时准备这样的系统在宏观量子态。
2019-10-03 quant-ph
Decoherence of Two-Level Systems Can Be Very Different From Brownian Particles
在量子计算中，确定量子比特系统中保持最大相干性的参数空间是至关重要的。近年来，基于量子布朗运动（QBM）模型的环境诱导退相干被应用于与电磁场相互作用的二能级系统（2LS），导致人们普遍认为2LS容易退相干。在最近的一篇论文中，C。Anastopoulos和B. L. Hu [Phys. Rev. A62，（2000）033821]导出了一个新的精确的零温非马尔可夫主方程，由此他们表明这种信念实际上是错误的。对于二能级原子（2LA）-电磁场（EMF）系统，退相干时间相当长，与弛豫时间相当。从理论上讲，这是因为主导的相互作用是两个能级（构成量子位）和场之间的$\hat σ_{\pm}$型耦合，而不是显示QBM行为的$\hat σ_z$型。取决于耦合，场可以作为谐振器（在原子腔中）或作为浴（在QBM中），并在系统中产生非常不同的退相干行为。这对腔QED实验者来说并不新鲜：2LA-EMF系统在足够长的时间内保持其相干性是他们能够如此好地操纵它们以显示有趣的量子相干性效应的原因。
2002-03-01 quant-ph
On Quantum Field Brownian Motion, Decoherence and Semiquantum Chaos
在高斯变分近似下描述了需要环境诱导退相干的量子（场）系统中的熵产生。报道了一种新的半量子混沌现象。（发表于1995年11月7日至12日在波兰扎科帕内举行的非线性动力学、混沌和复杂系统国际会议。）
1995-11-30 chao-dyn hep-th nlin.CD
Quantum Brownian motion as an iterated entanglement-breaking measurement by the environment
爱因斯坦-斯莫鲁霍夫斯基扩散、阻尼谐振和空间退相干是一类在线性辛变换下不变的马尔可夫量子布朗运动模型的特例。在这里，我们证明，对于这个类的每个成员有一个优选的时间尺度，这样的动态，考虑频闪，可以重写完全作为单一的演化中断周期性的纠缠打破测量相对于一个固定的超完备集的纯高斯态。这是相关的持续搜索的最佳方式来描述指针状态和纯退相干系统中的连续变量，并给出了一个具体的意义上说，退相干可以说是从一个完整的测量系统的环境。我们还将Diósi和Kiefer的一些结果扩展到辛协变形式主义，并将它们与POVM形式相关的首选时标和高斯态进行比较。
2016-02-03 quant-ph
Decoherence of a dissipative Brownian charged magneto-anharmonic oscillator: an information theoretic approach
本研究采用微扰技术求解磁场中各向异性非简谐振荡器的退相干问题，推导弱耦合下非马尔可夫主方程，发现非简谐性参数α增强退相干且信息回流，提出冷离子实验方案，对量子技术领域有参考价值。
2025-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Stationary Decoherence in Superconducting Qubits: Memory Multi-Fractional Brownian Motion and a Time-Dependent Quantum Brownian Motion Extension
本文提出了一种基于记忆多分数布朗运动的统一随机漂移模型，用于描述超导电荷量子比特的非稳态退相干现象，通过时间依赖的Hurst指数和自适应记忆核捕捉非稳态1/f^β噪声和长程时间相关性，并推导了有效的本地时间利德blad主方程。
2026-05-18 quant-ph
Two Derivations of the Master Equation of Quantum Brownian Motion
退相干的许多讨论的中心是一个主方程的约化密度矩阵的大质量粒子经历从周围环境的散射，如Joos和Zeh。这样的主方程享有与自发局域化模型，如GRW模型的密切关系。本文的目的是提出两个推导的主方程。第一个推导是一个教学模型，旨在尽可能简单地说明主方程的起源，专注于物理原理，而没有S-矩阵理论的复杂性。这个推导可以作为一个有用的教程例子，为学生试图学习这个主题领域。第二个是相反的：使用非相对论性多体场论的非常一般的推导。它减少到由Joos和Zeh在单粒子部门给出的类型的方程，但修正了某些数值因子，这些因子最近在与退相干实验测试有关方面变得重要。这个主方程还强调了局部数密度在这个模型中作为退相干的“首选基础”的作用。
2006-07-19 quant-ph
Modeling Charge Noise in Superconducting Qubits Using Memory Multi-Fractional Brownian Motion
提出基于mmfBm的随机模型来刻画超导电荷量子比特的非平稳、长记忆电荷噪声，可复现退相干实验特征并深化对器件—环境相互作用的理解。
2025-07-27 quant-ph
Collisional decoherence reexamined
我们重新推导了热环境中大质量布朗粒子与轻粒子碰撞产生的退相干的量子主方程。我们仔细的处理避免了狄拉克δ函数平方的出现。它导致的退相干率，这是一个小的因素，2 π相比，以前的研究结果。这一结果，这是在协议与最近的实验，证实了这两个问题的物理分析和微扰计算中的弱耦合限制。
2003-05-16 quant-ph
Quantum Brownian Motion in the Caldeira-Leggett Model with a Damped Environment
我们采用Caldeira-Leggett的方法，并采用Caldirola-Kanai拉格朗日方程作为浴振子，建立了一个耦合到阻尼谐振子环境中的量子系统模型。在推导感兴趣的量子系统的主方程（一个粒子在一般的潜力），我们表明，潜在的修改非平凡的一个新的倒谐振子项，诱导的阻尼浴振荡器。我们数值分析的情况下，一个粒子在一个双阱势，并发现，这种修改改变的退相干率在短时间内，以及在较长的时间转移概率。我们还确定了一个简单的重新缩放条件，保持固定的潜力，尽管在环境阻尼的变化。在这里，环境阻尼的增加导致退相干的减缓。
2023-03-16 quant-ph
Redundancy of classical and quantum correlations during decoherence
我们分析了退相干过程中系统与其周围环境的纠缠和总关联的时间依赖性。对于量子布朗运动模型，我们证明了纠缠和总关联对环境分数的大小有着不同的依赖关系。冗余性在两种关联中的表现不同，并且可以与诱导古典性联系起来。为了研究这一点，我们引入了一个新的冗余措施，并将其与现有的。
2009-09-02 quant-ph
Non-Markovian weak coupling limit of quantum Brownian motion
我们推导并解析求解了谐振子布朗运动的非马尔可夫主方程，证明了对于弱的系统-储层耦合和高温，它可以被改写成谐振子与压缩热浴相互作用的主方程的形式。这种等价性保证了在时间演化过程中密度算符的正性保持不变，并允许人们在压缩环境中薛定谔猫态的动力学和量子布朗运动中环境诱导的退相干之间建立联系。
2008-12-05 quant-ph
Decoherence of a charged Brownian particle in a magnetic field : an analysis of the roles of coupling via position and momentum variables
本文分析了磁场中带电布朗粒子在位置和动量双重耦合下的量子朗之万动力学，发现双重耦合加速退相干且可通过耦合参数调节，而磁场减缓信息损失。
2024-04-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Alternative Derivation of the Hu-Paz-Zhang Master Equation for Quantum Brownian Motion
Hu，Paz和Zhang [ B.L. Hu，J.P. Paz和Y. Zhang，Phys. Rev. D { \bf 45}（1992）2843]利用路径积分技术导出了一般环境下量子布朗运动的精确主方程。它们的主方程为研究量子系统由于与环境相互作用而产生的退相干提供了一个非常有用的工具。本文给出了Hu-Paz-Zhang主方程的另一种初等推导方法，它涉及到跟踪Wigner函数的演化方程。在某些特殊情况下，我们还讨论了主方程。
1995-08-04 quant-ph
Open Quantum System Dynamics from a Measurement Perspective: Applications to Coherent Particle Transport and to Quantum~Brownian Motion
我们利用正算子值测度的理论框架，研究了马尔可夫开放量子系统。特别是，我们讨论了量子系统如何影响其环境。利用间接测量理论，我们得出结论，我们可以通过观察环境假设获得有关系统的信息。虽然环境没有被实际观测到，但我们可以用这些结果来描述量子系统由于与环境的相互作用而发生的变化。我们将这种技术应用于两个不同的问题。在第一部分中，我们研究了量子点轨道上粒子的相干驱动动力学。相邻量子点之间的这种隧穿可以从外部控制。我们采用类似于受激拉曼绝热通过的绝热方案，在不同的量子点之间传输粒子。我们比较两个根本不同的退相干源。在第二部分中，我们研究了自由量子粒子与气体粒子的随机碰撞动力学。以前对这一主题的研究应用散射理论的动量本征态。我们提出了一种补充方法，在那里我们开发了一个严格的测量解释的碰撞过程中，推导出一个主方程。最后，我们用维格纳函数研究了碰撞退相干过程。我们把自己限制在一个空间维度。然而，我们发现了一些有趣的新见解，包括以前著名的量子位置扩散的贡献是不真实的，但马尔可夫近似的结果。此外，我们发现，领先的退相干过程是由于相位平均，而不是由碰撞粒子之间的信息传递引起的。
2010-09-22 quant-ph
Foundations of Quantum Decoherence
量子力学的传统解释虽然允许与经典物理学相对应，但使跃迁的确切机制不清楚。虽然这在整个20世纪都只具有哲学意义，但在过去十年中，新的技术发展，如量子计算，不仅需要更透彻地理解量子出现的结果，而且需要更透彻地理解其机制。量子退相干理论是为了明确地处理量子-经典跃迁而发展起来的模型，并且没有外部观察者。在这篇论文中，我们给出了量子布朗运动主方程的一个完备的和严格论证的完整推导过程，这是量子退相干理论的关键结果之一。我们从基础的角度来完成这一点，只假设了量子力学的几个基本公理并推导出它们的结果。然后，我们考虑主方程的一个物理例子，并表明量子退相干成功地代表了从量子到经典系统的过渡。
2008-05-20 quant-ph
Analytical studies of Spectrum Broadcast Structures in Quantum Brownian Motion
谱广播结构是近年来在量子力学的退相干和客观特征出现的背景下提出的量子到经典跃迁中的一个新概念。这些是特定的量子态结构，负责系统的退相干态的明显客观性。最近，他们已经被证明出现在著名的量子布朗运动模型，但最终的分析依赖于数值。在这里，在介绍了主要概念后，我们对模型进行了分析研究，显示了频谱广播结构形成的时间尺度和效率。我们考虑一个大规模的中央系统和一个稍微简化的环境是随机的频率均匀分布。
2016-03-14 quant-ph
Zeno and anti-Zeno effects for quantum Brownian motion
本文研究了量子布朗运动的Zeno效应和反Zeno效应。我们挑出的参数的系统和水库之间的交叉管理芝诺和反芝诺动态。我们证明，对于高水库温度，环境引起的退相干的短时间行为是最终负责的芝诺或反芝诺效应的发生。最后，我们提出了一种方法来操纵系统的衰变率，并观察一个受控的连续通道，从衰变抑制衰变加速使用工程水库中的捕获离子的上下文中。
2006-10-04 quant-ph
Application of Quantum Darwinism to Diffusion during Cosmic Inflation
用量子达尔文主义分析了宇宙暴胀的婴儿宇宙模型。在这个模型中，宇宙暴胀可以近似为量子场的布朗运动，量子达尔文主义暗示退相干是波函数的量子布朗运动的结果。在婴儿宇宙宇宙暴胀模型中，量子达尔文主义对退相干的研究方法得出了婴儿宇宙的退相干时间。其结果是婴儿宇宙的消相干时间与哈勃参数之间的关系。附录中简要讨论了达尔文主义和决定论之间的关系。
2008-08-18 gr-qc hep-th quant-ph
Dynamical Objectivity in Quantum Brownian Motion
经典客观性作为量子态的一种属性--提出来从量子理论解释我们世界的观察者独立特征的观点，是弥合量子-经典鸿沟的重要一步。它是最近派生的频谱广播结构嵌入在嘈杂的光子类环境中的小物体。然而，出现了两个基本问题：客观运动的描述和适用于其他类型的环境。在这里，我们通过展示在著名的、现实的退相干模型-量子布朗运动中动力学谱广播结构的形成，导出了量子力学中客观运动态的一个例子。我们这样做的现实，热环境，并显示其噪声鲁棒性。这为研究量子到经典跃迁开辟了一条潜在的新途径。
2015-11-17 quant-ph
High-temperature limit penalizing high-frequency quantum fluctuations
University of Stellenbosch（斯坦陵布什大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（理论与计算科学国家研究所）；KTH – Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究具有欧姆谱密度的量子布朗运动的卡尔德雷拉 - 莱格特模型，通过新高温极限推导出退相干核额外贡献，揭示高频量子涨落经典化机制，得到保证林德布拉德形式的马尔可夫主方程。
2026-07-09 quant-ph
Observation of non-Markovian micro-mechanical Brownian motion
所有的物理系统在某种程度上都是开放的，并与它们的环境相互作用。这个观点，虽然看起来很基本，但它引起了保护量子系统免受量子技术退相干影响的必要性，并且是量子物理学中经典性质出现的核心。然而，对于给定的系统，精确的退相干机制通常是未知的。在这项工作中，我们利用光机械谐振器，以获得其冷凝物热浴的光谱密度的关键信息。与通常假设的高温量子布朗运动描述的力学自由度的动态，基于统计分析的发射光，它表明，这种光谱密度是高度非欧姆，反映了非马尔可夫动力学，我们量化。最后，我们详细阐述了开放系统识别中的光机系统的进一步应用。
2015-07-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Master equation for a quantum particle in a gas
本文用S-矩阵理论导出了气体环境中布朗粒子的量子运动方程。线性玻尔兹曼方程的量子版本非微扰地解释了散射动力学的量子效应，并在统一的框架中描述了退相干和耗散。作为一个完全正的主方程，它包含了已知的无限大质量布朗粒子方程和经典的线性玻尔兹曼方程作为极限情况。
2006-09-05 quant-ph
Generalized uncertainty relations and entanglement dynamics in quantum Brownian motion models
研究了量子布朗运动（QBM）模型中的纠缠动力学。我们的主要工具是Wigner函数传播子。维格纳图像中的时间演化在物理上是直观的，它导致了一个简单的推导主方程的任何数量的系统谐振子和环境的谱密度。它还提供了广义的不确定性关系，有效的任何初始状态，允许环境的特征方面的修改，它导致系统的动态。特别是，不确定性关系是非常有用的高斯态的纠缠动力学，并在较小程度上为其他家庭的状态。具体来说，我们将这些技术应用到一个二分QBM模型中，描述了在所有温度和时间尺度下纠缠的产生、解纠缠和退相干的过程。
2010-10-21 quant-ph
Decoherence and classical predictability of phase space histories
考虑一类量子布朗运动模型中相空间历史的退相干，该模型由一个在势$V(x)$中运动的粒子与温度为$T$和耗散γ的热浴相互作用组成.因此，这个开放系统的密度算子的演化描述的非酉主方程。系统的相空间历史由一类拟投影器描述。推广早期的结果Hagedorn和Omnès，我们表明，一个相空间投影到一个相空间细胞$Γ$的主方程下近似演化到另一个相空间投影到经典的耗散演化的$Γ$，并与一定量的退化，由于环境产生的噪声。因此，我们表明，历史的相空间采样约退相干，这些历史的概率达到峰值约经典耗散演化，峰值的宽度取决于噪声的大小。
1995-06-21 quant-ph
Bohmian Trajectories Post-Decoherence
在量子布朗运动模型的背景下，研究了在量子力学的玻姆解释中，宏观物体与其环境之间的相互作用在产生正确的经典极限中起着至关重要的作用。众所周知，相互作用的影响之一是产生位置表示中的简化密度矩阵的极其快速的近似对角化。这种效应本身不足以产生玻密轨道的一般准经典行为。然而，它表明，如果系统粒子最初是在一个近似的能量本征态，那么有一种倾向的Bohmian轨迹成为近似经典的一个相当长的时间尺度。这种现象和行为的维格纳函数后退相干（分析Halliwell和Zoupas）之间的关系进行了讨论。人们还认为，这种现象可能与环境中轨迹信息的存储有关，因此它可能是发生此类环境监测的每种情况的一般特征。
1999-08-08 quant-ph
Nonlinear theory of quantum Brownian motion
基于量子增强的非线性薛定谔方程，建立了经典环境中量子布朗运动的非线性理论。后者通过Madelung变换转化为非线性量子Smoluchowski方程，该方程被证明重现了量子和经典物理的关键结果。将该理论应用于自由量子布朗粒子，得到了位置色散对时间的非线性依赖关系，是爱因斯坦布朗运动定律的量子推广。结果表明，从量子扩散到经典扩散的退相干时间正比于热德布罗意波长的平方除以爱因斯坦扩散常数。
2011-04-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Brownian Particles and Matter Waves
本文结合微流变学与德布罗意物质波观测进展，在不预设量子退相干论证的前提下，分析两类场景下布朗粒子展现波粒二象性的条件，得出马尔可夫扩散不等价于量子力学、强束缚下才可能满足相关能量要求的结论。
2024-04-08 quant-ph
Quantum Darwinism in quantum Brownian motion: the vacuum as a witness
我们研究了量子达尔文主义--在零温度量子布朗运动中，一个退相干系统的信息被其环境冗余记录。一个初始的非定域量子态留下的记录，其冗余度随着其空间范围的扩大而迅速增加。显著的离域（例如，一个薛定谔猫态）导致高冗余：许多观察者可以测量系统的位置而不扰动它.这解释了客观的（即经典的）存在einselected，抗退相干指针态的宏观对象.
2007-04-26 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Quantum Brownian Motion of a Macroscopic Object in a General Environment
为了理解介观或宏观物体与一般环境相互作用的量子行为，如量子退相干、涨落、耗散、纠缠和隐形传态等，本文导出了一组精确的主方程，用于求解任意谱密度和温度的热浴中$N$相互作用谐振子的约化密度矩阵.我们感兴趣的两类问题，这些方程可以有效地应用于纳米机电振荡器的量子动力学和纠缠演化的多体宏观态，如量子叠加的镜子在高Q腔。为了解决宏观量子现象的一个关键概念问题，我们研究了在这些研究中经常隐含的假设有效的条件，即宏观物体在环境中的量子行为可以通过只处理其质心变量的动力学来准确地表示。我们也提到如何这些结果可以用来计算不确定原理管理一个宏观物体在有限的温度。
2007-08-07 quant-ph
Detecting zero-point fluctuations with stochastic Brownian oscillators
利用可控频率噪声放大量子偏离virial定理，实现低质量量子振荡器在有限温度下检测热浴零点涨落
2025-06-24 quant-ph
Effective Quantum Dynamics of two Brownian particles
我们用系统加库方法研究了二分连续变量系统（两个一般粒子）的量子动力学。我们提出了一个扩展的传统模型的浴的振荡器，这是能够诱导系统的两个部分之间的有效耦合取决于所作的选择浴的光谱密度。耦合在系统变量中是非线性的，并且对这些变量施加指数依赖性，以便在两个粒子不受任何外部势的影响的情况下保证模型的平移不变性。用泛函积分方法得到了约化密度算符。为了引入，除了一个特征频率，一个特征长度，确定有效的相互作用势是否足够强，以诱导粒子之间的纠缠的动态磁化率的水库建模。我们的模型提供了一个标准的距离，以确定在这种情况下，一个共同的环境可以诱导纠缠。发现了三种制度：短距离区域相当于双线性系统-库耦合，长距离区域中粒子的行为类似于耦合到独立库，中间区域适合于退相干和诱导纠缠之间的竞争。
2009-05-30 quant-ph
Quantum gravitational decoherence of matter waves
物理学中最大的未解决的问题之一是量子力学和广义相对论的统一。由于缺乏实验指导，这个问题变得非常模糊，尽管人们已经做了各种尝试，试图将物质波相干性的丧失与量子时空涨落联系起来。我们提出了一种新的方法来解决普朗克尺度附近的引力退相干，最近发现的正则引力的共形结构成为可能。这导致了一个引力类似的布朗运动，其相关长度是由普朗克长度的比例因子。从最近的物质波实验的输入，我们表明，该因子的最小值是在量子引力理论的预期范围内。这表明，由于量子时空波动，先进的物质波干涉仪的灵敏度可能接近基本水平，使用物质波干涉仪研究普朗克尺度物理可能在不久的将来成为现实。
2006-07-26 gr-qc quant-ph
Master equation for non-Markovian quantum Brownian motion: The emergence of lateral coherences
理解量子系统与其环境耦合的行为是量子技术一般领域的基本兴趣。它对物理学中的基础问题也有重要的影响，如退相干过程和所谓的量子测量问题。在开放量子系统的框架下，已经有许多方法来探索马尔可夫和非马尔可夫动力学，但是随之而来的动力学的丰富性仍然没有完全理解。在本文中，我们开发了一个非马尔可夫扩展的标准Caldeira-Leggett模型的基础上，扩展的动力学约化系统在高温下的高频率截止的欧姆谱密度的环境的逆幂，并推导出一个非马尔可夫主方程的约化密度矩阵的情况下的一般潜力。在自由粒子的情况下，我们也得到了完全解析解。虽然这个解决方案的短期行为并没有从马尔可夫行为的分歧很大，在中间的时候，我们发现一个复苏的连贯性，我们称之为横向连贯性。我们确定这与相应的瞬态负熵产生率，这被理解为非马尔可夫动力学的特点。分析了约化密度矩阵的正性，并在经典极限下导出了相应的Fokker-Planck方程。
2021-10-29 quant-ph
A Master Equation for Gravitational Decoherence: Probing the Textures of Spacetime
我们给出了一个主方程的第一性原理推导的量子物质场的演化在线性微扰闵可夫斯基时空，完全基于量子场论和广义相对论。我们不做额外的假设，也不引入额外的成分，就像其他量子理论经常做的那样。当量子物质场被投影到单粒子态时，弱引力场中非相对论性量子粒子的主方程预测了能量基中的退相干，与大多数现有的引力退相干理论相反。我们指出的规范性质的时间和空间reparameterizations在物质引力耦合，并警告说，“内在”退相干或替代量子理论调用随机动力学所产生的时间或空间波动违反了经典广义相对论的基本对称性。有趣的是，我们发现，退相干率依赖于其他参数以外的普朗克尺度，引力退相干的一个重要特征。这类似于量子布朗粒子的退相干速率与其相互作用的环境的温度和光谱密度的依赖关系。当引力作为退散量子物体的环境时，相应的特征就是我们所说的时空的“纹理”。我们指出了引力被表示为背景时空的情况与引力对量子粒子起热力学作用的情况之间的显著差异。这表明了利用引力退相干测量来辨别引力是本质上的基本引力还是突现引力的可能性。
2013-07-14 gr-qc quant-ph
Over forty years of research towards the understanding of Quantum Brownian Motion -- the contributions of A. O. Caldeira
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Department of Physics, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校物理系）；Quantum Science Institute, University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校量子科学研究所）；National Quantum Laboratory（国家量子实验室）；Institut für Physik, Universität Augsburg（奥格斯堡大学物理研究所）
本文回顾A.O. Caldeira在量子布朗运动理论中的贡献，重点探讨其对量子退相干和热力学理论的影响。
2026-04-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence and Dissipation in Quantum Two-State Systems
利用由变分原理得到的随机非线性Liouville方程描述了量子系统与经典热浴相互作用中密度算符的布朗动力学.环境的自由度由经典谐振子模拟，而量子系统的动力学变量是两个非厄米的“平方根算子”，由密度算子的高斯分解定义。噪声引起的跃迁率表示为环境谱密度的函数，并讨论了白噪声和黑体辐射的情况下。结果与量子环境所确定的速率进行了比较，通过在整个希尔伯特空间中的部分跟踪计算。数值计算了两个量子态系统的冯诺伊曼熵和耗散能随时间的变化关系。这些是限制在谐波阱中的离子的质量质心振动的基态和第一激发态。
2005-01-17 physics.atom-ph quant-ph
Decoherence of spatial superpositions along stationary worldlines
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子研究所，维也纳工业大学）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）；Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀安特光学科学学院）；Department of Physics and Astronomy, University of Rochester（罗切斯特大学物理与天文学系）
本文分析了粒子沿静止世界线在闵可夫斯基真空中运动时，其空间叠加的退相干机制，通过内部自由度与标量场耦合以及质心运动，推导出量子布朗运动主方程，并评估了双曲运动和匀速圆周运动两种情况下的退相干速率。
2026-05-26 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Quantum systems under the influence of external conditions: fluctuations and decoherence
本文从量子力学和量子场论的角度研究了量子到经典的跃迁过程。我们将分析一般的环境，即欧姆和非欧姆，在零和高温诱导量子布朗粒子的影响。我们指出，系统的演化可以概括为两个主要的环境诱导的物理现象：退相干和能量激活。在这篇论文中，我们将表明，后者是一个退相干后的现象。由于能量是可观测的，激发过程可以被认为是系统-环境纠缠的直接指标，在零温度下特别有用。从另一个角度出发，我们将研究在类双缝实验中对带电粒子（电子）和具有永久偶极矩的中性粒子的退相干过程的不同尝试。在这种情况下，我们将表明，粒子和时间相关的字段之间的相互作用诱导一个随时间变化的阿哈罗诺夫相位。在这方面，我们将我们的结果应用到一个真正的物质波干涉实验。最后，我们将研究量子相变中的退相干过程。在这个框架中，我们将表明，它可以很容易地措辞的退相干功能，而不必使用主方程。为了证明这一点，我们将考虑由于畴界位移的散肩效应，与缺陷的位移的影响，一般。我们将看到，在这种情况下，退相干出现得如此之快，以至于与以前论文中定义的场涨落引起的退相干相比，它可以忽略不计。
2008-04-11 cond-mat.other hep-ph quant-ph
Quantum Brownian Motion with Inhomogeneous Damping and Diffusion
我们分析了量子布朗运动的微观模型，描述了一个布朗粒子与玻色子浴通过耦合，这是线性的创建和湮灭运营商的浴，但可能是一个非线性函数的粒子的位置相互作用。在物理上，这对应于阻尼和扩散在空间上不均匀的配置。我们推导出系统的量子主方程的布朗粒子在玻恩-马尔可夫近似，我们讨论了新的条款的外观，各种多项式形式的耦合。我们讨论的情况下，线性和二次耦合非常详细，我们推导出，使用维格纳函数技术，稳态解的主方程的布朗粒子在谐波捕获潜力。我们预测相当普遍的高斯稳态，我们计算的纵横比和分布的蔓延。特别是，我们发现，这些解决方案可能会被压缩（超本地化）相对于布朗粒子的位置。我们分析了各种限制，我们的理论的有效性所构成的非马尔可夫效应和海森堡原理。我们进一步研究了系统的动力学稳定性，通过对含时Wigner函数的高斯近似，计算了相干量子叠加在位置空间中的退相干率。最后，我们提出了一个可能的实验实现这里讨论的物理，通过考虑杂质粒子嵌入在简并量子气体。
2015-04-16 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Dynamical stability of the one-dimensional rigid Brownian rotator: The role of the rotator's spatial size and shape
研究了一个螺旋桨状分子齿轮模型的动力学稳定性。在实际情况下，有限尺寸齿轮的旋转是环境诱导的布朗运动效应的主题，我们利用量子Caldeira-Leggett主方程描述，在弱耦合极限。假设旋转体的角度和角动量的初始窄（类经典）标准偏差，我们研究取决于大小的一阶和二阶矩的动力学，即，对自由旋转体和外部谐波场中旋转体的叶片数量的影响。标准偏差越大，旋转越不稳定（即，可预测性越差）。我们发现，缺乏简单而直接的规则，利用转子的稳定性。相反，出现了一些与尺寸相关的标准，它们的组合可以为转子动态稳定性和可能的控制提供最佳规则。在现实的情况下，量子力学的修正，虽然个别小，可以有效地证明是不可忽略的，也揭示了微妙的过渡从量子到经典动力学的转子。对于后者，我们检测到一个强大的尺寸依赖的过渡到经典动力学超越量子退相干过程。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Out of Time Ordered Quantum Dissipation
我们考虑一个量子布朗粒子与两个谐振池的相互作用，然后受到连接粒子和谐振池的立方耦合的扰动。这种立方耦合诱导粒子的影响泛函/主方程中的非线性耗散和噪声项。它对粒子的无序相关子（OTOCs）的影响不能用传统的Feynman-Vernon形式来描述，我们导出了广义影响泛函，它正确地描述了OTO涨落、响应、耗散和退相干的物理过程.我们研究一个例子，马尔可夫近似是有效的OTO动态。如果原始的立方耦合有一个明确的时间反演宇称，领导阶OTO影响功能是完全确定的耦合通常的主方程通过OTO推广Onsager-Casimir关系。新的OTO波动耗散关系将热噪声的非高斯性与布朗粒子阻尼常数的热抖动联系起来。
2019-07-22 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum and classical fluctuation theorems from a decoherent histories, open-system analysis
本文基于微观物理（量子布朗运动）模型，在Jarzynski等式[C. Jarzynski，Phys. Rev. Lett. 78，2690（1997）]和Crooks的涨落定理[G. E. Crooks，Phys.Rev.E60，2721（1999）]（简称FT）。我们使用退相干历史的概念框架来解释如何在量子系统中的轨迹的概念是可行的，并使用环境诱导的退相干方案来评估噪声的强度，这可以提供足够的退相干，以保证使用轨迹来定义开放量子系统中的工作。从解决方案的朗之万方程的随机动力学的这样的系统，我们能够产生正式的表达式，这些数量进入的FT，并从他们明确证明的FT在高温极限的有效性。在低温下，我们的一般结果将使人们能够确定FT可能不成立或需要以不同方式表示的参数范围。我们解释了经典和量子FT之间的关系，以及这种微观物理开放系统方法相对于替代封闭量子系统的唯象建模和能级计算的优势。
2012-01-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuations of the Retarded Van der Waals Force
重新研究了可极化粒子与理想导电平板之间的延迟范德华力。Casimir和Polder给出的这个力的表达式代表了一个平均力，但是在短时间尺度上围绕这个平均值有很大的波动，这些波动与平均力本身的数量级相同。然而，这些波动发生在时间尺度上，通常是原子和板之间的光旅行时间的量级。因此，在测量长得多的时间平均的力的实验中，它们将不会被观察到。在大的时间限制中，由于这种波动的范德华力，测试粒子的均方速度的大小接近常数，并且类似于测试粒子在具有有效温度的热浴中的布朗运动。然而，在这种情况下，波动不是各向同性的，并且均方速度分量的偏移甚至可以是负的。我们解释这种负的位移对应于波包速度扩展的减少。本文讨论的力涨落是更一般的应力张量涨落问题的特例。这些都是在物理学的各个领域，包括引力理论的兴趣。因此，范德华力涨落的影响作为一个有用的模型，以更好地理解引力理论中的量子效应。
2001-12-10 gr-qc hep-th quant-ph
Dispersive response of atoms trapped near the surface of an optical nanofiber with applications to quantum nondemolition measurement and spin squeezing
我们研究了在色散相互作用下，光子与原子之间的强耦合。虽然Purcell增强因子的自发发射到导模没有达到强耦合制度的个别原子，可以获得高的协同性的合奏几千个原子由于紧限制的导模和建设性的干涉在整个链的被困原子。我们计算并矢格林函数，它决定了光的光的散射原子在光纤中的存在，从而相移和偏振旋转诱导的被困原子上的引导光。格林函数与量子化场对张量极化原子的色散响应的海森堡-朗之万处理有关。我们应用我们的形式主义量子非破坏（QND）测量的原子通过偏振。研究了完全混合自旋态原子的散粒噪声限制的原子数探测和钟态原子的投影噪声压缩。与自由空间中原子系综的压缩相比，我们利用了量子几何中出现的独特特征，包括导模的强度和偏振的各向异性。我们使用第一性原理随机主方程来模拟由于光抽运而引起的退相干中压缩随时间的变化。我们发现一个峰值约5 dB的压缩是可以实现的与当前的技术为约2500原子捕获180 nm的半径为a=225 nm的表面。
2016-01-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
