Controlling Stationary One-Way Steering via Thermal Effects in Optomechanics
量子操纵是一种比纠缠更强但比Bell非定域性更弱的量子关联。在压缩光抽运、红边带驱动的光机系统中,研究了热效应下两个机械模的稳态高斯转向及其不对称性。在解决边带制度使用实验可行的参数,我们表明,高斯转向可以创建从压缩光的两个机械模式的量子涨落转移。此外,可以通过控制挤压程度或环境温度来观察单向转向。对两种模式的高斯转向和高斯Rényi-2纠缠的比较研究表明:一方面,转向和纠缠在不同的情况下都会出现类似突然死亡的现象,转向会提前消失;另一方面,转向被发现比纠缠更强,然而,保持不变的高斯Rényi-2纠缠的上限,并迅速衰减到零下的热噪声。
2018-10-15 quant-ph
Non-stationary quantum mechanics in hybrid non-Hermitian interaction representation
本文提出了一种新的量子力学模型--“混杂相互作用图”(HIP).与其当前的非厄米相互作用图像(NIP)的前身相比,新的形式主义结合了NIP希尔伯特空间度量的简化与感兴趣的观测量的创新预处理。通过一个说明性的例子,它表明,这一想法可能会打开新的途径,在量子理论的幺正系统的最佳建模策略。
2023-01-15 math-ph math.MP quant-ph
Thermodynamics analogue for self-trapped spinning-stationary Madelung fluid
我们讨论二维Madelung流体动力学,其无旋情况简化为自由单粒子的薛定谔方程。我们证明了前文中所报道的自陷自旋-定常Madelung流体可以类比地被确定为一个平衡热力学系统。这是通过将马德隆密度上的Shannon熵和正文中定义的内能分别与平衡态热力学系统的热熵和热内能对应来实现的。这使我们确定一个马德隆流体模拟的热温度在消失值的固定的马德隆流体将不再旋转,等于量子力学基态的粒子被困在一个圆柱形管的外部潜力。
2010-06-25 quant-ph
Transfer of quantum states and stationary quantum correlations in a hybrid optomechanical network
本研究探讨了通过公共机械振子耦合的混合光机械网络中量子态传输与稳态同步效应,发现可实现高保真度量子态传输,且同步与纠缠相互关联,结果可应用于量子信息与计量学。
2023-05-29 quant-ph
Nonequilibrium thermal transport and photon squeezing in a quadratic qubit-resonator system
研究了一个非平衡混合量子系统中的稳态热输运和光子统计,其中量子比特与光学谐振腔纵向二次耦合。我们的计算是用量子缀饰主方程结合全计数统计的方法进行的。在有限的温度偏置下,负微分热导的影响被解开,这源于抑制循环热跃迁和大的失配的两个压缩光子模式在弱和强量子比特谐振腔杂交分别。在大的温度偏差下也表现出巨大的热整流效应。结果表明,杂化体系的非对称结构和负微分热导率是协同作用的结果。噪声功率和偏度,作为典型的电流波动,表现出全球最大的强杂交在小和大的温度偏置限制,分别。此外,在强杂化和低温区域发现了光子正交压缩效应,对两个浴温的响应是不对称的。这些结果将为量子比特-谐振腔混合量子系统的热功能设计和光子操纵提供一些启示。
2021-07-16 quant-ph
Thermalization of linear Fermi systems
本文通过费米子模型研究开放量子系统的热化,利用代数重构将稳态解表示为矩阵乘积序列,刻画了热态条件并揭示了热化与去热化机制的相互作用。
2023-10-13 quant-ph
Zeroth law of thermodynamics for thermalized open quantum systems having integrals of motion
研究了以Lindblad超算子为生成元的动力学半群所描述的开放量子系统的演化。该发生器可以具有被称为运动常数(COM)的具有单位本征值的本征函数。一个开放量子系统有唯一的定态当且仅当它没有COM。具有多个定态的系统具有COM的基;系统的任何COM是基本COM的线性组合。基将系统状态空间划分为子空间。每个子空间都有自己的定态,系统的任何定态都是这些状态的线性组合。通常,既不知道COM的基础,也不知道COM的数量。我们证明,找到系统的稳态不需要寻找的COM。相反,可以构造一组不变子空间。如果系统的演化从这些子空间中的一个开始,系统将保持在其中,到达一个与其他子空间中的演化无关的稳态。我们提出了一个直接的方法来寻找不变子空间的研究系统的发展。我们证明了不变子空间和由COM基生成的子空间的集合是等价的。系统的稳态是每个不变子空间中稳态的加权和;加权因子由系统的初始状态确定。
2018-05-22 quant-ph
Hybrid exciton-polaritons in a bad microcavity containing the organic and inorganic quantum wells
研究了有机和无机量子阱微腔中的激子-极化激元混合效应。给出了相应的极化激元态。给出了腔场稳态谱的解析解和数值结果
2000-01-12 quant-ph
Managing quantum heat transfer in nonequilibrium qubit-phonon hybrid system
利用嵌入声子相干态的量子主方程,研究了非平衡量子比特-声子杂化系统中的量子热传递和热管理。通过调节任意的量子位-声子耦合强度,我们得到了稳态热流,在弱耦合和强耦合区域分别表现出幂律标度行为和翻转行为.此外,我们还分析了负微分热导和热整流效应,这在弱的量子位-声子相互作用和大的温度偏置下变得更加深刻。这些结果将有助于声子混合量子器件的智能能量控制和设计。
2020-03-12 quant-ph
Quantum systems in a stationary environment out of thermal equilibrium
讨论了当系统处于非热平衡的环境中时,基本量子系统的热化是如何被修正的。为了这个目的,我们提供了一个详细的调查的动力学的原子系统放置在靠近一个机构的任意几何形状和介电常数,其温度$T_M$是不同的周围的墙壁$T_W$。一个合适的主方程的一般情况下的$N$能级原子的推导,然后专门的情况下的两个和三个能级原子。过渡率和稳定状态明确表示为散射矩阵的身体的功能,并成为定性和定量的辐射在热平衡的情况下不同。在平衡之外,系统稳态取决于系统-身体距离、身体的几何形状以及所有这些参数与身体光学共振的相互作用。虽然二能级原子倾向于热态,但在存在三个原子能级的情况下,情况并非如此。这种特殊的行为可以被利用,例如,反转粒子数排序,并为量子系统的内部状态提供有效的冷却机制。最后,我们提供了数值研究和渐近表达式时,身体是一个有限厚度的平板。我们的预测可以是相关的一个广泛的实验配置类的热平衡涉及不同的物理实现的两个或三个级别的系统。
2013-01-15 quant-ph
Dissipation and Thermal Noise in Hybrid Quantum Systems in the Ultrastrong Coupling Regime
在考虑混合量子系统中各组成部分与环境的耦合时,往往忽略了这些组成部分之间的相互作用。然而,如果相互作用强度很大,这种近似导致非物理的预测,如腔QED和光学机械系统中的超强耦合制度。为了处理这些情况下,主方程与耗散保持这些组件之间的相互作用已导出的量子拉比模型和标准的光机哈密顿量。在这篇文章中,我们超越了这些以前的推导,并提出了一个通用的主方程方法与热库相互作用的任意混合量子系统。具体来说,我们的方法可以应用于描述的动态开放的混合系统的谐波,准谐波,和非谐波过渡。我们应用这种方法研究了温度对电路QED中多光子真空拉比振荡的影响。我们还分析了温度对光机械系统中机械能到光子对的转换的影响,这是最近描述的零温度。我们将我们的结果与以前的方法进行比较,发现这些方法有时会高估退相干率,低估激发态人口。
2018-11-21 quant-ph
Dynamical two-mode squeezing of thermal fluctuations in a cavity opto-mechanical system
本文报道了在热微振子的振荡正交模中观察到的双模压缩效应。这种效应是通过腔光机系统中光学弹簧的参量调制获得的。除了平稳的方差测量,我们描述的动态行为,在政权的脉冲参量激发,增强压缩效应超过固定的3dB限制。虽然目前的实验是在经典制度,我们的技术可以利用产生纠缠,宏观量子光机械模式。
2015-09-09 quant-ph
Hybrid Thermal Machines: Generalized Thermodynamic Resources for Multitasking
热机通过与储存器交换能量和可能的额外守恒量(如粒子)来执行有用的任务,如做功、冷却或加热。在这里,我们认为热机器,同时执行一个以上的有用的任务,这些“混合热机器”。我们概述了它们的限制所施加的热力学热力学定律,我们量化的效率方面的性能。为了说明其全部潜力,被认为是具有多个保守量,广义吉布斯系综描述的水库。介绍了一种混合热机的极小模型,其特征在于三个水库和两个守恒量,能量和粒子数该模型可以很容易地实现在基于量子点的热电设置,并考虑到现实的参数混合制度是可访问的。
2020-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybrid normal-superconducting Aharonov-Bohm quantum thermal device
提出并理论研究了一个弹道Aharonov-Bohm(AB)环嵌入由正常金属(N)和超导(S)引线组成的N-S双端结构中的行为。该装置基于当前可用的技术,我们在这项工作中表明,它构成了一种有前途的混合量子热装置,作为量子热机和量子热整流器。值得注意的是,我们证明了AB环中的单粒子量子干涉和该结构的超导性质的相互作用,以实现该量子器件的混合操作模式。其作为量子热机的效率达到卡诺效率的$55\%$,我们预测热整流因子达到$350\%$。这些预测使得该装置非常有前途的未来相位相干热电子纳米器件。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid quantum thermal machines with dynamical couplings
量子热机可以执行有用的任务,例如提供电力,冷却或加热。在这项工作中,我们考虑混合热机,可以同时执行多个任务。我们的特点,并找到最佳的工作条件为三端量子热机,其中的工作介质是量子谐振子,耦合到三个热浴,与两个耦合驱动周期性的时间。我们表明,它是可以有效地操作的热机,在纯和混合模式,并简单地通过改变驱动频率在不同的操作模式之间切换。此外,所提出的设置也可以用作高性能晶体管,在输出到输入信号和差分增益方面。由于其多功能性和可调性,我们的模型可能对工程热力学任务和量子技术中的热管理感兴趣。
2023-01-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective environments: Preparation of stationary states with inverse temperature ranging from positive to negative values
在本文中,我们讨论了如何有效的环境纳入周期性测量可以用来准备一个两能级系统(TLS)在几乎任意的热状态:具体地说,我们研究了TLS耦合到自旋环境,其磁化强度是定期测量。在系综平均中,这些测量导致TLS松弛到热(对角)状态。通过调整测量和环境自旋失谐之间的时间,可以产生非常低的温度和反转。我们的分析结果得出的大环境的数值是有效的,即使是相当小的环境,只有几个自旋。
2011-07-18 quant-ph
Hybrid interacting quantum Hall thermal machine
本研究提出一种由单闭合量子霍尔边缘沟道量子点与两个ν=2量子霍尔态耦合构成的混合热机,可实现发动机等多种工作模式,且在电子-电子相互作用下具备鲁棒性及部分参数区的性能提升。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid Quantum Algorithm for Simulating Real-Time Thermal Correlation Functions
本文提出混合hPIMC算法,结合经典Feynman-Vernon耗散模拟、量子计算机短时传播子计算、PITE与低深度DVR电路,实现实时量子热关联函数的量子加速计算,并通过质子转移反应验证。
2025-06-11 physics.chem-ph quant-ph
Quantum coherence enables hybrid multitask and multisource regimes in autonomous thermal machines
研究证明三端自治热机的热源中少量量子相干性可引发组合与混合运行模式,并评估了其功率与效率,发现相干性在混合模式下提升功率且保持高效率,在组合模式下则产生不利影响。
2024-03-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hybrid Purification and Sampling Approach for Thermal Quantum Systems
我们提出了一种算法,结合了两种不同的方法来研究有限温度量子系统与张量网络的有益方面。一种方法是辅助方法,它给出了高精度的结果,但在低温下的尺度很差。另一种方法是最小纠缠典型热态(METTS)采样算法,该算法在低温下比辅助方法更好地扩展,并且可以并行化,但需要许多样本才能收敛到精确的结果。我们提出的这两种方法的混合净化物理站点在一个小的中心空间区域与合作伙伴的附属网站,其余的网站使用METTS算法进行采样。在纯化的集群内测量的观测值具有比METTS方法低得多的样本方差,而对集群外的站点进行采样减少了它们的纠缠和算法的计算成本。该算法的采样步骤保持直接并行化。混合方法还解决了METTS的一个重要技术问题,该问题使得难以从量子数守恒中受益。通过研究S=1的海森堡阶梯系统,我们发现混合算法在中等温度和高纠缠度的系统中比辅助算法和METTS算法收敛得更快。
2019-10-21 cond-mat.str-el quant-ph
Octahedral dynamics and local symmetry in hybrid perovskite FAPbI3 under thermal excitation
该研究通过DFT和AIMD模拟揭示了热激发下FAPbI3中FA阳离子动力学驱动PbI6八面体畸变和软化,进而改变带隙,阐明了局域结构基元对宏观电子性质的关键调控作用。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Relativistic motion through a thermal bath as a thermodynamic resource
Palacky University(帕尔卡大学)
通过相对运动,局部量子系统被驱动进入非吉布斯稳态,其中一类可作为噪声随机钟,另一类具有非平衡自由能,可用于功提取或存储。
2025-12-20 hep-th quant-ph
Undecidability of the fate of relaxation in one-dimensional quantum systems
研究了孤立量子多体系统的弛豫动力学。弛豫后可观测量的定态值是量子热化领域的研究课题,因为热化是一种弛豫现象,其中该定态值与平衡值一致。因此,计算量子多体系统的定态值被认为是一个重要的问题。然而,我们证明了量子多体系统中的定态值是不可计算的。更确切地说,我们表明,是否在一个给定的值附近的平稳值或没有是一个不可判定的问题。当我们将系统限制为具有最近邻相互作用的一维平移不变系统,将初始态限制为单个点上的一个态的乘积态,将可观测量限制为一个单体可观测量的平移和时,我们的不可判定结果仍然是令人满意的。这个结果清楚地表明,在给定的量子多体系统中,没有一般的定理或程序来决定热化的存在或不存在。
2021-08-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP