Density matrix operatorial solution of the non--Markovian Master Equation for Quantum Brownian Motion
本文提出了一种精确求解弱耦合条件下描述单谐振子与量子环境相互作用的非马尔可夫主方程的新方法。利用超算符方法成功地导出了系统密度矩阵的算符解。我们的方法是独立的物理性质的环境。我们证明了我们的解决方案的有用性,推导出明确的表达式耗散的时间演化的系统,例如,它的平均能量的物理利益的一些可观的。
2002-11-29 quant-ph
Derivation of Master Equations in the Presence of Initial Correlations with Reservoir: Projection Method Revisited
我们讨论了主方程的推导过程中存在的初始相关性与水库。在van Hove极限中,整个系统的行为就好像它是从一个因式分解的初始条件开始的。选择合适的Nakajima-Zwanzig投影算子是至关重要的,并应赋予储层混合性质。
2006-04-17 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
Adjoint master equation for Quantum Brownian Motion
量子布朗运动是正确理解化学、凝聚态物理、生物物理和光力学等不同背景下开放量子系统的基本模型。在本文中,我们提出了一种新的方法来描述这个模型。我们提供了一个精确的和解析的方程的时间演化的运营商,我们表明,相应的方程的状态是等价的著名的文献中的结果。动力学表示的频谱密度,无论系统和浴之间的耦合强度。我们允许以比以前的公式更容易的方式计算物理相关量的时间演化。一个例子是明确的研究。
2017-03-17 quant-ph
Derivation of Markovian master equation by renormalization group method
本文用重整化群方法导出了马尔可夫主方程。从von Neumann方程的一个简单微扰解出发,在浴场关联时间较短的假设下,得到了具有粗粒度时间步长的约化密度矩阵。然后利用重整化群方法,证明了在弱耦合极限下,可以消除特定初始时刻对微扰解的依赖性,得到了Gorini-Kossakowski-Lindblad-Sudarshan(GKLS)形式的马尔可夫半群主方程.
2016-10-05 quant-ph
Exact Master Equation for Quantum Brownian Motion with Generalization to Momentum-Dependent System-Environment Couplings
本文将量子布朗运动推广到动量相关的系统-环境耦合。传统的QBM模型对应于空间情形$W_k = V_k$。广义QBM更复杂,但推广是必要的。这是因为系统与环境之间的粒子跃迁和电子对产生代表了两个非常不同的物理过程,并且通常不可能具有相同的耦合强度。因此,在经典水平上定义良好的传统QBM模型在真实的量子物理世界中很难实现。我们讨论了广义QBM在不同物理系统中的物理实现,并推导了初始解耦态和初始关联态的精确主方程。传统QBM模型的Hu-Paz-Zhang主方程作为特例被再现。我们发现,追踪到所有环境态后的重整化布朗粒子哈密顿量自然地诱导出一个动量相关势,这也说明了在QBM哈密顿量中包含动量相关耦合的必要性.在Hu-Paz-Zhang主方程中,这种重正化势的位置是错误的,因而没有找到正确的重正化哈密顿量,利用初始解耦态和初始关联态的精确主方程,重新讨论了Hu-Paz-Zhang主方程中长期存在的初始扰动问题.我们发现,所谓的“初始震动”一直被认为是由于使用初始解耦系统-环境状态而产生的人为影响,但与初始解耦状态无关。广义QBM的新的精确主方程在光子学量子计算中也有潜在的应用。
2022-04-21 quant-ph
An entropy production based method for determining the position diffusion's coefficient of a quantum Brownian motion
在马尔可夫近似下,谐振子的量子布朗运动由相应的Caldeira-Leggett主方程描述.通过在主方程中加入位置扩散项,可以将主方程转化为Lindblad形式,该项的系数通常取Dekker不等式的下界,或者通过对线性阻尼量子谐振子的更详细的推导来确定。本文通过分析主方程的熵产生,探讨了确定位置扩散项系数的理论可能性。
2018-12-18 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
Derivation of exact master equation with stochastic description: Dissipative harmonic oscillator
本文在随机描述的框架下,给出了一个系统地推导耗散系统主方程的方法。对于谐振子池的Caldeira-Leggett模型,给出了池诱导随机场的详细初等推导。系统的动力学过程完全由随机微分方程描述,所需的主方程可以通过统计平均得到。结果表明,封闭形式的主方程的存在性取决于系统的特异性以及由谱密度函数表征的耗散特性。对于耗散谐振子,可以观察到浴流随机场与系统之间的相关性可以解耦,主方程自然产生。这样的方程具有Lindblad形式,其中时间相关系数由一组积分方程确定。基于路径积分技术,证明了所得到的主方程与著名的Hu-Paz-Zhang方程是等价的。该方法也被用来获得含时场中耗散谐振子的主方程。
2011-10-22 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
Unraveling Quantum Brownian Motion: Pointer States and their Classical Trajectories
我们刻画了由量子布朗运动主方程产生的指针态,并导出了它们在相空间中轨迹动力学的随机方程。我们的方法是基于泊松解开的主方程,其确定性的一部分表现出孤立的解决方案,可以确定的指针状态。在半经典极限下,它们的相空间轨迹转变为经典扩散的相空间轨迹,从而得到了诱导的量子-经典跃迁的清晰图像。
2015-09-08 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
Solutions to Master Equations of Quantum Brownian Motion in a General Environment with External Force
我们重新审视了一个系统的模型,该系统由一个布朗量子振子在外部经典力的影响下,线性耦合到一个由许多量子振子组成的环境中,在零温度或有限温度。我们证明了较早导出的约化密度矩阵的HPZ主方程[B.L. Hu,J.P. Paz,Y. Zhang,Phys.Rev.D45,2843(1992)],其系数从积分-微分方程的解获得,可以对任意温度和耦合强度下的相当一般的一类环境谱密度采取封闭的函数形式。作为这些新结果的一个例子,我们解决了相应的主方程和计算,在其他物理量,不确定性函数的后期行为可以得到充分。这就产生了一个用于研究标准量子极限的公式,该公式对于解决宏观量子现象中的许多理论问题和与低温精密测量相关的实验问题至关重要。我们发现,任何初始状态总是稳定下来的高斯密度矩阵的协方差是由热库和其平均值是由外力决定。对于更一般的频谱,我们表明,主方程的解决方案可以减少到解决一个经典的参数振荡器的运动与参数频率确定的未解决的主方程系数。在这些系统中的国家经历的演变是参数类似的简单的演变明确确定的情况下,劳伦特系列光谱。
2007-05-18 quant-ph
A Derivation of Moment Evolution Equations for Linear Open Quantum Systems
给出了一个由Lindblad主方程描述的线性开放量子系统,详细讨论了由该主方程计算矩演化方程的方法。我们强调,时刻的发展方程是众所周知的,但他们明确的推导从主方程不能在文献中找到我们所知的最好的,所以我们提供这个推导感兴趣的读者。
2018-04-27 quant-ph
Derivation of the quantum-optical master equation based on coarse-graining of time
这是一个使用时间粗粒化的量子光学主方程的推导,它为几十年前的技术带来了新的见解。我的推导与使用量子随机方法或Kraus算子的推导非常相似,尽管我没有明确引用任何这些概念,所以它可能更容易作为介绍。我还解决了主方程的几乎所有微观推导的主要陷阱,即它们假设系统的状态和浴因式分解的所有时间。我展示了为什么这个假设实际上对自发发射成立,并且碰巧被证明是正确的。
2018-02-05 physics.atom-ph quant-ph
Microscopic derivation of the Jaynes-Cummings model with cavity losses
本文给出了含腔损耗的Jaynes-Cummings模型主方程的微观推导。我们挑出的差异与唯象主方程在文献中使用的唯象模型正确描述的原子-腔系统的动力学和近似。其中的唯象和微观主方程引起不同的预测的一些例子进行了详细讨论。
2006-12-06 quant-ph
Quantum optical versus quantum Brownian motion master-equation in terms of covariance and equilibrium properties
参考最近关于协变量子动力学半群无界生成元结构的数学工作,从完全正性、对称变换下的协变性和满足均分性等方面刻画了量子Fokker-Planck方程的结构.特别是量子光学主方程和量子布朗运动主方程分别与$\mathrm{U(1)}$和$\mathrm{R}$对称性相关联。考虑到布朗粒子的运动,其中量子福克-普朗克方程的表达式不完全由上述要求固定,最近引入的微物理动力学模型被简要回顾,其中在小能量和动量转移极限下线性玻尔兹曼方程的量子推广直接导致量子布朗运动。
2002-06-26 math-ph math.MP quant-ph
Derivation of quantum master equation with counting fields by monitoring a probe
我们展示了一个微观推导的量子主方程与计数项描述的电子统计。定域自旋的行为就像一个探针,它的旋进角通过磁矩相互作用监测净电子流。探针哈密顿量与电流成比例,并且对于量子点的模型自洽地确定。然后我们发现,自旋进动的量子主方程包含了计数项。作为应用,我们给出了电子流的涨落定理。
2010-10-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Derivation of Lindblad master equation for the quantum Ising model interacting with a heat bath
从Liouville-vonNeumann方程出发,在弱耦合极限下,在Markov近似和旋波近似下,导出了一维量子伊辛模型的Lindblad主方程.我们还证明了林德布拉德方程的定常解是与耗散率无关的正则分布。
2013-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation dynamics of a quantum Brownian particle in an ideal gas
我们展示了如何描述布朗运动的Fokker-Planck方程的量子模拟可以作为量子线性Boltzmann方程的扩散极限。后者描述了示踪粒子在稀释的,理想气体的量子动力学通过一个双折射协变主方程。我们讨论的类型所需的近似,以获得广义形式的Caldeira-Leggett主方程,以及他们的物理理由。通过分析薛定谔和海森堡图像中方程的极限形式,得到了扩散系数和弛豫系数的微观表达式。
2007-06-29 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
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
Microscopic derivation of open quantum walk on two node graph
给出了二节点图上开量子行走的一个微观推导。结果表明,对于所考虑的微观模型的系统浴相互作用的量子主方程的形式的广义主方程。导出了"量子币"算符的显式形式。的形式主义证明了一个两级系统行走的两个节点图的例子。
2015-10-06 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
Derivation of Maxwell-Bloch-type equations by projection of quantum models
本文描述了一个简单的代数方法,从单原子腔量子电动力学(腔QED)主方程出发,通过在半经典态流形上的正交投影导出Maxwell-Bloch型方程。特别是通常的麦克斯韦-布洛赫方程得到-到一个状态相关的校正因子的顺序统一-直接从无条件的Jaynes-Cummings主方程。投影到半经典流形上的技术也可以应用于条件主方程(量子滤波器),导致随机模拟模型,其中包括与原子偶极波动相关的乘性噪声项。在单原子吸收双稳态的背景下,这种模型的效用进行了简要探讨。
2008-03-19 quant-ph
Microscopic derivation of Open Quantum Walks
开放量子行走(OQWs)是完全由耗散驱动的,并且被公式化为底层图上的完全正迹保持(CPTP)映射。给出了离散和连续时间量子阱的微观推导。它被假定为连接的节点是弱相互作用通过一个共同的浴缸。由此产生的量子步行者在晶格上的简化主方程是广义主方程的形式。广义主方程的时间离散化导致OQWs形式主义。跃迁算符的显式形式在量子阱的动力学性质和环境的物理特性之间建立了联系。推导证明了一个圆的节点和有限链的节点上的OQW的例子。对于这两个例子之间的过渡扩散和弹道量子轨道观察到,并发现有关的浴的温度。
2015-10-06 quant-ph
Master equation - tutorial approach
我们不提供任何原创或新的材料。这是一个教程给学生谁需要学习微观推导的量子力学主方程遇到许多实际的物理情况。
2008-01-11 quant-ph
Adiabatic elimination and Wigner function approach in microscopic derivation of Open Quantum Brownian Motion
University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);North-West University(西北大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学)
本文通过绝热消除与Wigner函数方法推导了开放量子布朗运动的主方程,并研究了其动力学行为和方差特性。
2026-08-28 quant-ph
Coupled harmonic oscillator in a multimode harmonic oscillator bath: Derivation of quantum propagator and master equation using white noise analysis
本文利用白噪声泛函方法导出了耦合谐振子组成的开放量子系统的量子传播子和约化密度矩阵的演化。证明了全量子传播子是三个独立传播子的乘积。这些传播子是在两次连续变换系统坐标以及浴槽与系统中两个谐振子之一之间耦合的坐标之后获得的。然后使用所获得的传播子来推导描述系统的密度矩阵的时间演化方程。本文所考虑的导出开放量子系统传播子的方法,由于其简单易用和数学上的严格性,显示出分析开放量子系统的希望。
2016-07-07 quant-ph
Momentum coupling in non-Markovian Quantum Brownian motion
我们考虑一个非马尔可夫量子布朗运动模型,它由一个谐振子双线性耦合到一个热浴,通过其位置和动量算子。我们推导出这样一个模型的主方程,我们解决了一个通用的高斯系统状态的运动方程。然后,我们调查的欧姆和超欧姆谱密度的第一和第二时刻的演变。特别是,我们表明,无论特定形式的谱密度,与动量的耦合增强了耗散系统所经历的,加速其放松的平衡,以及修改的渐近状态的动态。最后,我们明确的非Markovianity的演变特征,使用一个一般的标准,依赖于主方程系数的积极性。
2017-07-13 quant-ph
Dissipatons as generalized Brownian particles for open quantum systems: Dissipaton-embedded quantum master equation
本文重新审视耗散子理论,建立了等价的耗散子嵌入量子主方程(DQME),将耗散子视为广义布朗粒子,为研究开放量子系统中耗散子及混合浴模式的统计特性提供了直接方法。
2024-11-12 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Stochastic master equation for a probed system in a cavity
我们提出了一个详细的推导过程的随机主方程确定的一般量子系统,这是放置在一个空腔内的状态的时间演化,并进行间接测量,通过监测状态的电磁辐射传输通过腔。推导是基于所涉及的物理和最终的结果是在设置的物理参数。为了说明方程中所包含的预测,我们解析地解决了一个特定的系统,我们证明了量子跳跃和冻结的内部相干动力学的系统作为一个持续的测量结果。
2008-04-11 quant-ph
Exact closed master equation for Gaussian non-Markovian dynamics
非马尔可夫主方程描述了一般的开放量子系统,当没有近似。我们提供了确切的封闭的主方程类高斯,完全积极的,保迹,非马尔可夫动力学。这个非常普遍的结果允许研究各种各样的物理系统。我们证明了非马尔可夫量子布朗运动的主方程是我们一般结果的一个特例。此外,我们还导出了非马尔可夫耗散随机薛定谔方程解的主方程,为分析耗散非马尔可夫崩溃模型奠定了基础。
2016-03-23 quant-ph
Derivation of the Redfield quantum master equation and corrections to it by the Bogoliubov method
根据N. N. Bogoliubov推导经典和量子非线性动力学方程的方法,我们给出了开放量子系统理论中广泛使用的Redfield量子线性主方程的另一种推导方法,以及对它的高阶修正,这种推导自然地考虑了由先前的系统-储层动力学产生的初始关联系统-储层状态。事实证明,在这种情况下,Redfield方程不需要任何修改。高阶修正量的表达式比用其它方法得到的表达式简单。
2021-08-06 math-ph math.MP 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
The double Caldeira-Leggett model: Derivation and solutions of the master equations, reservoir-induced interactions and decoherence
本文分析了双Caldeira-Leggett模型:两个相互作用耗散谐振子的路径积分方法。假设振荡器之间的相互作用的一般形式,我们考虑两种不同的情况:i)当每个振荡器耦合到自己的水库,和ii)当两个振荡器耦合到一个共同的水库。在推导和求解每种情况下的主方程后,我们分析了两个振子位置空间中特定纠缠的退相干过程。为了分析退相干机制,我们推导出了适用于公共和单独水库的密度矩阵的非对角峰的一般衰减函数。我们还确定了预期的相互作用引起的两个耗散振荡器的共同水库。这样的mesir-induced相互作用,这引起了有趣的集体阻尼效应,如松弛和消相干自由子空间的出现,被证明是模糊的高温制度在这项研究中考虑。然而,我们发现,不同的耗散振子之间的相互作用,所描述的旋转或反旋转的条款,导致不同的衰减率的密度矩阵的干扰项。
2009-03-25 quant-ph
Quantum dissipative systems from theory of continuous measurements
我们应用非最小扰动连续测量的限制路径积分(RPI)理论来正确描述摩擦布朗运动。由此产生的主方程是自动的Lindblad形式,因此不存在其他方法的典型困难。在谐振子的特殊情况下,得到了描述其受激布朗运动的已知主方程。被认为是一个热库作为测量环境。
2002-12-18 quant-ph
Derivation of Markovian master equations for spatially correlated decoherence
我们引入了一个一般的形式主义来描述马尔可夫噪声的影响,这是空间相关的,通常在一些有限的相关长度衰减。对于任何感兴趣的系统,这种形式主义描述了空间相关性,而无需为环境选择特定的微观模型。我们提出了一种将方程映射到Lindblad形式的方法,并讨论了齐次空间关联函数的函数形式。我们还讨论了两个例子微观模型的环境表现出非平凡的时空关联函数。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum noise in the position measurement of a cavity mirror undergoing Brownian motion
本文对带自由移动后镜的相干驱动光腔输出光的相位测量噪声功率谱进行了量子理论计算。我们研究如何从量子反作用产生的噪声中出现的各种贡献,从其他噪声源。我们不假设一个理想的(零差)相位测量,而是考虑相位调制检测,我们表明有一个不同的散粒噪声水平。我们还考虑了反射镜的热阻尼,腔内损耗和经典激光噪声的影响。我们将我们的理论结果与实验参数相关联,以便与当前的实验简单地进行直接比较。我们还表明,在这种情况下,标准的布朗运动主方程是不足以描述的镜子的热阻尼,因为它产生一个虚假的长期在稳态相位波动谱。修正的布朗运动主方程[L. Diosi,Europhys. Lett. { \bf 22},1(1993)]纠正了这一不足。
1999-02-10 quant-ph
The Functional Derivation of Master Equations
主方程描述了开放系统与环境相互作用的量子动力学。它们在理解半经典行为的出现和熵的产生方面发挥着越来越重要的作用,两者都与量子退相干有关。目前,我们推导出一个均匀标量希格斯或暴胀子类场耦合到一个环境场表示的无限集的谐振子的精确主方程。我们的目的是证明推导直接从路径积分表示的密度矩阵传播。讨论了这一结果的应用和推广。
2000-01-10 gr-qc nucl-th quant-ph
Quantum master equation for many-body systems: Derivation based on the Lieb-Robinson bound
针对局部GKSL量子主方程在多体系统中微观推导的局限性,基于Lieb-Robinson界推导该方程,并通过一维紧束缚费米子链数值验证其有效性。
2025-07-14 cond-mat.mes-hall 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
Quarkonium dynamics in the quantum Brownian regime with non-abelian quantum master equations
本研究推导了开放量子系统框架下的非阿贝尔量子主方程,给出其量子布朗区一维精确数值解,分析底夸克偶素介质演化特征,并以此为基准检验了粲夸克偶素产生半经典近似的精度,为QGP实验数据解读提供支撑。
2025-01-15 hep-ph hep-th quant-ph
Kinetic description of quantum Brownian motion
我们强调的相关性的两个功能的平移不变性和原子性质的气体中的大量的测试粒子在气体中的运动的量子描述,对应于原来的图片中使用的爱因斯坦的表征布朗运动。描述测试粒子约化动力学的主方程是Lindblad形式的,并且符合平移条件下的协方差要求。
2008-09-03 quant-ph
Quarkonium dynamics in the quantum Brownian regime with non-abelian quantum master equations
该研究通过求解非阿贝尔量子主方程的一维数值解,分析了量子布朗区热平衡夸克-胶子等离子体中粲夸克偶素的动力学特性及相关唯象学影响。
2024-02-07 hep-ph hep-th 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
Quantum master equations from classical Lagrangians with two stochastic forces
我们展示了如何一个大家庭的主方程,描述量子布朗运动的谐振子的阻尼不变的,可以推导出一个唯象的方法,假设环境可以模拟两个经典的随机力的基础上。这个族由三个与时间相关的关联函数(除了频率和阻尼系数)确定,并且它包括作为特殊情况的已知主方程,其耗散部分相对于坐标和动量算子是双线性的。
2007-02-02 quant-ph
Retrodictive derivation of the radical-ion-pair master equation and Monte-Carlo simulation with single-molecule quantum trajectories
自由基离子对反应,在光合作用和鸟类的磁罗盘机制的中心,最近被证明是一个范例系统,应用量子信息科学在生物化学设置。描述自由基离子对反应的基本量子主方程仍在争论中。在这里,我们使用量子追溯来产生在Phys. Rev. E { \bf 83},056118(2011)中提出的理论的严格改进。我们还提供了一个严格的分析所需的单重态-三重态的相干性的措施,以获得自由基对主方程。单分子量子轨道的蒙特卡罗模拟支持我们的方法的自洽性。
2014-10-24 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Exact solutions of open quantum Brownian motions on the real line for two-level systems
本文基于微观推导,将开放量子布朗运动的主方程表述为广义抛物型系统,并用傅里叶变换求得两能级粒子一维演化的精确解析解。
2025-09-26 quant-ph
Collisional Quantum Brownian Motion
从第一性原理出发,导出了描述一维碰撞布朗运动中摩擦的量子主方程。我们是第一个使用局部波包而不是平面波来避免狄拉克δ函数的一个定义不清的平方。求解两个碰撞粒子的薛定谔方程,我们发现先前发现的位置扩散不是一个物理过程,而是一个粗糙时间尺度近似的伪像,这反过来又需要找到马尔可夫动力学。
2009-07-10 quant-ph
A Nonlinear Master Equation for Open Quantum Systems
导出了一个非线性主方程,它恰当地反映了开放量子系统的熵。与线性方案相比,其平衡解恰好是正则吉布斯密度矩阵。相应的非线性方程的维格纳函数帐户严格的热量子熵。在大摩擦下,它在坐标子空间中退化为Smoluchowski-Bohm方程,反映了随机Langevin-Bohm动力学。证实了先前导出的量子布朗粒子非平衡动量色散的Maxwell-Heisenberg关系以及与之相关的经典爱因斯坦布朗运动定律的量子推广。
2021-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian quantum Brownian motion: a non-Hamiltonian approach
我们推广了经典的布朗运动理论,从而考虑了Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程的非马尔可夫效应.对于自由粒子和谐振子,它表明,这种非马尔可夫效应帐户的布朗轨迹的可微性,以及故障的能量均分的统计力学在短时间内在某些物理情况下。这种非马尔可夫方法也扩展到看看异常扩散。接下来,我们引入了研究开放量子系统的动力学量子化方法,它包括直接从我们的非马尔可夫Klein-Kramers和Smoluchowski方程开始量子化经典布朗运动,而不涉及任何模型哈密顿量。相应地,在相空间中量子化我们的非马尔可夫Klein-Kramers会在位形空间中产生一个非马尔可夫量子主方程,而在位形空间中量子化我们的非马尔可夫Smoluchowski方程会在相空间中产生一个非马尔可夫量子Smoluchowski方程。此外,值得注意的是,非马尔可夫量子布朗运动发生在一般环境(例如,非热量子流体)的存在下。就由量子谐振子组成的热浴的特殊情况而言,导出了非马尔可夫的Caldeira-Leggett主方程和热量子Smoluchowski方程,并将其推广到玻色子和费米子热浴中。
2015-05-26 quant-ph
Decoherence and Initial Correlations in Quantum Brownian Motion
我们分析了一个量子布朗粒子从一个初始状态,包含这个系统和它的环境之间的相关性开始的演化。利用路径积分方法,我们得到了一个主方程的约化密度矩阵的系统找到相对简单的表达式,其时间相关的系数。我们研究了离域初始状态(薛定谔猫)的演化,研究了退相干过程的有效性。在零温度下的欧姆环境(Drude的模型)得到的分析结果。
1996-12-12 quant-ph
Quantum Markovian master equation in the high-temperature limit
该研究推导高温量子马尔可夫主方程(HTME),通过结合自旋哈密顿本征算子形式与统计系数线性展开得到推广ARH-IME的量子耗散项,纳入非热高阶初始态项,验证结果并揭示谱密度对称化条件,通过两个案例展示其有效性,挑战传统NMR理论边界。
2025-08-25 quant-ph