Stochastic Schrödinger Equation for a Non-Markovian Dissipative Qubit-Qutrit System
利用随机薛定谔方程研究了由一个量子比特和一个量子数组成的混合开放系统的非马尔可夫量子动力学.建立了零温玻色子热浴中耗散量子比特-量子系统的精确量子态扩散方程。作为一个重要的应用,我们利用非马尔可夫QSD方程模拟了用负性度量的纠缠的衰减和产生。最后,还讨论了混杂系统的一些稳态性质。
2011-10-27 quant-ph
Non-divisiblity and non-Markovianity in a Gaussian dissipative dynamics
我们研究了一个随机薛定谔方程,该方程在一维中生成一个高斯动力学映射族,允许详细检查两种不同的非马尔可夫性定义:一种与生成器对起始时间的显式依赖有关,另一种与时间演化映射的不可整除性有关。该模型显示了在两种意义上都具有非马尔可夫性的情况,以及在第二种意义上具有马尔可夫性但在第一种意义上不具有马尔可夫性的情况。
2012-08-30 quant-ph
Quantum coherence and non-Markovianity of atom in dissipative cavity under weak measurement
研究了弱测量下耗散腔中原子的量子相干性和非马尔可夫性。研究发现,量子相干性明显地依赖于原子的初态、弱测量及其反转的强度、原子-腔场耦合常数和非马尔可夫效应。弱测量效应越明显,相干性保护越好。原子-腔场耦合越大,量子相干性保持得越好。非马尔可夫效应越强,相干性降低得越慢。也就是说,通过控制这些物理参数可以有效地保护量子相干性。
2018-11-03 quant-ph
Non-markovian mesoscopic dissipative dynamics of open quantum spin chains
我们研究了由标度为涨落的算符组成的Lindblad生成元,即$N$的平方根倒数作用下$N$量子自旋的耗散动力学.在大的$N$极限下,微观耗散时间演化收敛于严格局部算子的非马尔可夫么正动力学,而在介观涨落水平下,它产生耗散非马尔可夫动力学.介观时间演化是高斯的,并且表现出稳定或不稳定的渐近特性;此外,介观动力学建立了波动之间的相关性,即使在原始微观动力学无法关联局部观测值的情况下,这些波动也会在时间上存在。
2016-06-07 cond-mat.other quant-ph
Optimal Decoherence Control in non-Markovian Open, Dissipative Quantum Systems
研究了非马尔可夫开放耗散量子系统的最优控制问题。最优控制使用庞特里亚金最大值原理是具体推导。在二能级系统中数值研究了Lorentz-Drude正则化的欧姆库在下列三种情况下的影响:ω_0 \ll ω_c,ω_0 \approx ω_c或ω_0 \gg ω_c,其中ω_0为量子系统的特征频率,ω_c为欧姆库的截止频率.最优控制过程对退相干动力学有显著影响。温度是影响退相干动力学的关键因素。分别分析了高温、中温和低温水库的最优消相干控制。研究表明,通过控制耦合和环境状态来设计工程油藏,可以减缓退相干速率,延缓退相干时间。此外,我们比较了非马尔可夫最优退相干控制与马尔可夫的,发现与非马尔可夫的工程人工水库是更好地控制开放,耗散量子系统的退相干。
2009-10-27 quant-ph
Decoherence suppression of a dissipative qubit by the non-Markovian effect
我们精确地计算了非马尔可夫效应对量子比特与耗散真空库相互作用的退相干动力学的影响,发现当考虑库的记忆效应时,量子比特的相干性可以部分地被捕获在定态.我们的分析表明,这是一个束缚态的形成之间的量子比特和它的水库,导致这种剩余的相干性在稳态下的非马尔可夫动力学。给出了消相干抑制的物理条件。我们的研究结果提出了一种潜在的方法,通过修改系统-水库的相互作用和水库的频谱的非马尔可夫制度的情况下,水库工程的退相干控制。
2010-07-14 quant-ph
Classical-driving-enhanced parameter-estimation precision of a non-Markovian dissipative two-state system
在非马尔可夫耗散过程框架下,研究了受驱动两态系统中相位参数的量子费舍尔信息(QFI)动力学。通过精确求解行波近似下的哈密顿量,论证了记忆效应、经典驱动和失谐对参数估计精度的影响。与马尔可夫耗散的存在下得到的结果形成鲜明对比,我们发现,经典驱动可以大大提高QFI,即在非马尔可夫制度的参数估计的精度。此外,参数估计精度甚至可以保持从周围的非马尔可夫耗散的影响与经典驱动的援助。值得注意的是,我们发现,QFI的增强和保存高度依赖于经典驱动和非马尔可夫效应的组合。最后,通过准模理论对这一现象进行了详细的唯象解释
2015-04-27 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
An effective method of calculating the non-Markovianity $\mathcal{N}$ for single channel open systems
本文提出了一种有效的方法,可以简化单通道开放系统非马尔可夫性$\mathcal{N}$计算中所有初始状态对迹距增加的优化。对于振幅阻尼通道,我们可以统一Breuer $et$ $al$的结果。[Phys. Rev. Lett. \bf 103 \rm,210401(2009)]和Xu $et$ $al$的结果。[Phys.Rev.A \bf 81 \rm,044105(2010)];此外,对于一般非谐振情况,我们可以获得$\mathcal{N}$的非常紧密的下限。作为我们方法的另一个应用,我们还讨论了非马尔可夫去极化信道的$\mathcal{N}$。
2010-12-20 quant-ph
Non-Markovian dynamics of mixed-state geometric phase of dissipative qubits
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度的玻色子库中的二能级原子(量子比特)的几何相位,发现在非马尔可夫动力学中,若采用行波近似(RWA),几何相位在节点处存在$π$ -相位跳跃.然而,用分层运动方程方法给出的不含RWA的精确结果表明,在几何相中不存在这种相跳或节结结构。因此,我们的结果表明,在某些情况下,反旋转项显着贡献的几何相位多模哈密顿量。
2014-12-17 quant-ph
Non-Markovian expansion in quantum dissipative systems
在路径积分形式下,研究了量子力学中耗散动力系统的非马尔可夫朗之万演化。在讨论了系统与热浴和内核和噪声相关器,遵循最常见的选择的相互作用的截止频率的作用,我们推导出一个解析展开的确切的非马尔可夫耗散内核和相应的色噪声在一般情况下,是一致的波动耗散定理,并纳入系统的非局部校正。我们说明了使用传统的(马尔可夫)Langevin方法的情况下,指数内核和分析的情况下,非马尔可夫布朗运动的结果的修改。
2009-10-22 cond-mat.stat-mech hep-ph quant-ph
Comparison of non-Markovianity criteria in a qubit system under random external fields
给出了量子比特在非耗散随机外场作用下的演化映射。从这个映射中,我们构建了相应的主方程,这反过来又允许我们从现象学上引入量子比特系统的布居阻尼。然后,我们比较,在这个系统中,当非马尔可夫性是存在的非耗散和耗散的情况下,不同的标准的基础上的时间区域。我们表明,所采用的标准同意在非耗散的情况下,在人口阻尼的存在。
2012-10-01 quant-ph
Non-Markovian effect on quantum optical metrology under dissipative environment
量子精密测量利用量子效应来实现与其经典对应物相比更高精度的物理量测量。然而,普遍存在的退相干现象阻碍了它的应用。最近,非马尔可夫效应被证明是有效的,在执行量子光学计量下的局部耗散环境\cite{PhysRevLett.123.040402}。然而,其机制仍然相当模糊。本文利用纠缠相干态的量子费舍尔信息揭示了为什么形成束缚态可以保护量子性免受耗散环境的影响。推导了长编码时间条件下量子费舍尔信息的精确解析表达式,揭示了当平均光子数较小时,精度动力学很容易渐近地达到理想情况下的精度动力学.同时,随着平均光子数的增加,标度从弱海森堡极限向亚经典极限转变。我们的工作提供了一个配方,实现超灵敏度测量中存在的噪声,利用非马尔可夫效应。
2020-02-27 quant-ph
Quantifying environment non-classicality in dissipative open quantum dynamics
本研究针对开放量子系统的耗散动力学,提出一种基于初始库态与系统-环境总哈密顿量不对易性的环境非经典性度量方法,该方法可通过对偶传播子表示,适用于马尔可夫与非马尔可夫情形,并通过典型动力学验证了其性质。
2023-05-25 quant-ph
Continuous and time-discrete non-Markovian system-reservoir interactions: Dissipative coherent quantum feedback in Liouville space
基于张量网络实现的路径积分减少指数记忆缩放多项式的效率和Liouville空间实现的时间离散量子存储器,我们研究了量子系统同时暴露于两个结构水库。为此,我们采用了一个数值精确的准二维张量网络相结合的对角和非对角系统水库的相互作用与双重记忆连续和离散的延迟效应。作为一个可能的例子,我们研究了离散光子反馈和结构化声学声子模式之间的非马尔可夫动力学相互作用,导致新兴的水库间的相关性和长寿的人口捕获在一个初始激发的两能级系统。
2021-04-17 quant-ph
Non-Markovian dynamical effects and time evolution of entanglement entropy of a dissipative two-state system
研究了用冯诺伊曼熵度量的两态系统与环境之间的动力学信息交换。研究发现,在欠阻尼区,熵动力学呈现出极端非马尔可夫的振荡峰特征,振荡峰体现了量子相干性,包络峰体现了浴的时间记忆性.这表明,熵交换过程是双向的。当耦合强度增加到一定阈值时,峰和波纹消失,这表明相干-非相干动力学交叉。熵演化的长时间极限达到了与数值重整化群一致的基态值。
2011-04-10 quant-ph
Spectral theory of non-Markovian dissipative phase transitions
本文将耗散相变谱理论推广至非马尔可夫量子系统,证明动力学生成元谱与相变的联系,并在 U(1) 对称双模 Dicke 模型中成功捕捉超辐射相变特征。
2024-10-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Markovian effect on the geometric phase of a dissipative qubit
研究了耦合到具有洛伦兹谱密度环境中的二能级原子的几何相位。几何相位的非马尔可夫效应进行了探讨解析和数值。在弱耦合的限制下,几何相位的最低阶修正推导出解析和一般情况下的数值计算。研究发现,当谱宽较小时,非马尔可夫动力学对几何相位的影响显著,对几何相位的修正也较大。当谱宽增加时,对几何相位的校正变得可以忽略不计,这表明几何相位对环境白噪声的鲁棒性。该结果对基于几何相位的量子信息处理具有重要意义。
2010-01-20 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
Dynamical signatures of non-Markovianity in a dissipative-driven qubit
本文研究了耗散玻色子环境中周期性驱动量子比特的非马尔可夫动力学特征,通过数值精确的HEOM方法量化了多种非马尔可夫指标,发现外部驱动可增强非马尔可夫效应并抵消各态历经弛豫,在弱耦合下观察到永恒非马尔可夫性现象。
2024-04-29 quant-ph
Dissipative quasi-particle picture for quadratic Markovian open quantum systems
量子多体系统的不同区域之间的相关性可以通过基于(约化的)子系统状态的熵的测量来量化。对于封闭系统,一些分析和数值工具,例如,流体动力学理论或张量网络可以准确地捕获子系统熵的时间演化,从而可以深刻理解量子相关的么正动力学。然而,到目前为止,这些方法要么不能应用于开放量子系统,要么不允许混合态的量子熵的有效计算。在这里,我们在解决这个问题上取得了进展,制定了一个耗散准粒子的图片-描述量子熵在流体力学极限的动力学-为一般类的非相互作用的开放量子系统。我们的研究结果表明,在耗散多体系统中,关联一般是通过准粒子的传播建立的。
2022-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Markovian Dynamics of a Single Excitation within Many-Body Dissipative Systems
我们探讨了特定系统对称性下$N$耦合原子到一般玻色子库的动力学。在政权的多个原子耦合到一个单一的水库具有相同的耦合,我们确定显着的效果,特别是原子的激发态振幅的初始配置强烈影响系统的动力学,甚至可以完全切断系统从它的环境。此外,我们发现,稳态振幅的激发态成为独立的水库的选择。引入的框架被施加到一个结构化的光子水库与光子晶体,在那里我们表明它再现以前的理论和实验结果,它预测superradiant行为内的单激发制度。
2021-11-18 quant-ph
Calculating non-linear response functions for multi-dimensional electronic spectroscopy using dyadic non-Markovian quantum state diffusion
本文提出了一种利用随机非马尔可夫量子态扩散(NMQSD)方法结合微扰理论模拟电子激发与结构化环境耦合的分子聚集体的多维电子光谱的方法。我们的方法的一个重要方面是,我们传播的NMQSD方程在一个双重系统的希尔伯特空间,但具有相同的噪声。我们证明,我们的方法显示出快速收敛的随机轨迹的数量,提供了一个很有前途的技术数值计算的二维光谱的大分子聚集体。
2022-07-06 physics.chem-ph quant-ph
Non-Markovian Quantum Jump Method for Driven-Dissipative Two-Level Systems
School of Physics, Dalian University of Technology(大连理工大学物理学院)
本文提出了一种改进的非马尔可夫量子跃迁方法,用于高效研究驱动耗散双态系统的动态行为,通过减少计算资源消耗并观察到相干与纠缠的复兴效应。
2025-12-16 quant-ph
Quantum speed-up process of atom in dissipative cavity
本文得到了当库温为零,激发总数为N=1时,耗散腔中原子密度算符的解析表达式。我们还研究了原子的量子速度极限时间和动力学过程中的非马尔可夫性。结果表明,利用原子-腔耦合和库参数可以有效地控制量子效率和非马尔可夫性。原子与腔场的耦合和失谐都可以引起从马尔可夫到非马尔可夫的突然转变,这种转变是量子加速过程的主要物理原因。从不加速到加速的突变临界值取决于原子-腔耦合和库参数。对我们的结果也给出了相应的物理解释。
2020-07-19 quant-ph
Work and heat for two-level systems in dissipative environments: Strong driving and non-Markovian dynamics
工作,时刻的工作和热通量研究的一般情况下,一个强驱动的两级系统沉浸在一个玻色子热浴在域的参数空间微扰治疗失败。这尤其包括非马尔可夫动力学和适度到强烈的外部驱动之间的相互作用。精确的数据进行了比较,从弱耦合方法的预测。此外,系统浴相关性在初始热状态和它们对热通量的影响的作用得到解决。目前的实验活动对固态器件的这些结果的相关性进行了讨论。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-normality and dissipation in Markovian quantum dynamics: Implications for quantum simulation
Curtin University(科廷大学)
本文研究了马尔可夫开放量子系统中非正交性和耗散性的影响,揭示了非正交生成器如何导致暂态放大,从而影响量子模拟的稳定性与计算成本。
2026-08-05 quant-ph
Non-Markovian dynamics of few emitters in a laser-driven cavity
本文研究了激光驱动的Dicke模型。对于弱耦合系统的环境自由度的耗散动力学的发射器腔系统描述的Floquet主方程。系统演化投影到发射器自由度上导致非马尔可夫行为。我们量化的非Markovianity所产生的发射极动力学,并表明,这个量可以作为一个指标的耗散量子相变发生在高驱动振幅。
2017-09-09 quant-ph
Diagrammatic Monte Carlo for Dissipative Quantum Impurity Models
提出一种针对耗散量子杂质模型实时动力学的图蒙特卡罗方法,在单一实时轮廓上对杂化展开采样,证明局部马尔可夫耗散能减轻符号问题以延长模拟时间,并应用于Anderson杂质模型分析退相干对电荷与自旋动力学的影响。
2024-02-12 cond-mat.str-el quant-ph
Persistent spin squeezing of dissipative Lipkin-Meshkov-Glick Model embedded in a general thermal environment
研究了有限温度下耦合到一般非马尔可夫环境的Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的自旋压缩。利用非马尔可夫量子态扩散和主方程方法,数值研究了LMG模型中非马尔可夫自旋压缩的产生。结果表明,LMG模型中的总自旋数N、能量kBT和某些系数对自旋压缩的产生起着决定性的作用。特别是,它表明,最大自旋压缩可以显着增强时,参与环境具有相对较长的记忆时间。
2019-07-13 quant-ph
Dissipative State Engineering of Complex Entanglement with Markovian Dynamics
University of Liège(列日大学)
通过工程化马尔可夫动力学实现复杂纠缠态的稳态生成,利用耗散通道驱动系统至理想簇态,验证了其在量子计算中的应用潜力。
2026-01-14 quant-ph
Exact solutions of non-Markovian dissipative Ising models
Michigan State University(密歇根州立大学)
本文针对兼具非马尔可夫动力学与马尔可夫耗散的多体量子系统,提出精确随机表示方法,得到无横向场、含局域自旋耗散的伊辛模型的精确解,揭示其自旋压缩特性与两类耗散的相互作用密切相关。
2026-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological transition of a non-Markovian dissipative quantum walk
我们推广了Su-Schrieffer-Heeger(SSH)格上的非Hermitian拓扑量子行走[M. S.鲁弗斯和L. Levitov,Phys. Rev. Lett. 102,065703(2009)]的情况下,非马尔可夫进化。这种非马尔可夫模型是通过将SSH晶格中的每个晶胞耦合到由准连续能级形成的储集层来建立的。我们发现,即使在非马尔可夫进化的情况下,在这个模型中的拓扑过渡,步行者可能会访问水库,并返回到SSH晶格在稍后的时间。然而,拓扑转变的存在取决于储层的低频性质,其特征在于谱密度$J(ε)\propto |ε|^α$。特别是,我们发现了一个强大的亚欧姆($α<1$)和欧姆($α=1$)水库的拓扑转变,但没有拓扑转变的超欧姆($α>1$)水库。这种行为与自旋玻色子模型中著名的局域化跃迁直接相关。我们确认存在的非马尔可夫动力学明确评估这个模型的马尔可夫度量。
2020-07-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovianity and Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)-Bell inequality violation in quantum dissipative systems
我们研究了两个初始相关的原子量子比特的多体系统中的非马尔可夫动力学,每个原子量子比特位于单模漏腔中,并与自己的玻色子库相互作用。我们显示了主导地位的非马尔可夫功能,量化的保真度的差异的演化系统与其密度矩阵在较早的时间,在三个特定的两个量子位分区与腔腔和原子水库密度矩阵在同一个子系统内,和腔水库减少矩阵在两个子系统。腔-腔子系统的非马尔可夫性在异常点附近得到优化。CHSH-贝尔不等式计算的各种两个量子比特的分区表明,高非局域性出现在一个特定的子系统与增强的非马尔可夫动力学在相邻的子系统。这是在对比的非局域性和量子相关性的匹配存在的区域跨越时间t和腔衰减率为选择分区。我们讨论了这些结果的光合系统的适用性。
2012-11-07 physics.chem-ph quant-ph
Non-Markovian Quantum Jump with Generalized Lindblad Master Equation
蒙特卡罗波函数方法或量子轨道/跳跃方法是研究马尔可夫主方程所支配的耗散动力学的有力工具,特别是对于高维系统和难以直接模拟的情况。在本文中,我们将这种方法推广到由广义Lindblad主方程描述的非马尔可夫情形。两个例子来说明该方法的介绍和讨论。结果表明,该方法能正确地再现系统的耗散动力学。文中还讨论了该方法与传统马尔可夫跳变方法的区别以及该方法的计算效率。
2008-10-14 quant-ph
Generation of long-living entanglement between two distant three-level atoms in non-Markovian environments
本文提出了一个在两个耗散腔中分别囚禁的远距离Λ型三能级原子之间产生长寿命纠缠的方案。在该方案中,两个耗散腔耦合到各自的非马尔可夫环境中,两个三能级原子由经典场驱动。通过对离开耗散腔的光子进行贝尔态测量(BSM),产生了两个原子之间的纠缠态。利用含时薛定谔方程,我们得到了纠缠演化的解析结果。结果表明,通过对经典光场失谐量的控制,在存在耗散的情况下,两个原子之间可以产生长寿命的定态纠缠
2018-01-10 quant-ph
Pseudo-thermalization in driven-dissipative non-Markovian open quantum systems
我们研究了一个“伪热化”效应,其中一个开放量子系统耦合到几个非马尔可夫水库提出了一个紧急的热行为,尽管它耦合到一个非平衡的环境。热行为是可见的,在静态和动态水平和系统满足波动耗散定理。我们的分析集中在弱相互作用的驱动耗散玻色气体的频率依赖的粒子泵浦和损耗的存在下,精确可解的模型,是基于量子朗之万理论,我们从微观量子光学模型开始推导。对于一般的非马尔可夫水库,我们证明了热性能的出现发生在对应于低能量激发的频率范围内。对于验证Kennard-Stepanov关系的非马尔可夫浴的特定情况,我们表明伪热化可以在所有能量尺度上发生。激子极化激元低温实验中的热定律的解释可能产生的影响进行了讨论。我们最后表明,无论是饱和泵浦或色散环境的存在下,导致伪热化效应的故障。
2017-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Many-body quantum state diffusion for non-Markovian dynamics in strongly interacting systems
捕获开放量子系统的非马尔可夫动力学是一个具有挑战性的问题,特别是对于强相互作用的多体系统。在这项工作中,我们结合最近开发的非马尔可夫量子态扩散技术与张量网络方法来解决这一挑战。作为第一个例子,我们探索了一个具有耗散声子模式的Hubbard-Holstein模型,这种新方法使我们能够定量评估在一维多体系统中存在非马尔可夫耗散时相关性如何传播。我们发现制度的相关增长可以增强这些效应,耗散增强运输和相关传播,相关的固态和冷原子实验提供了新的途径。
2021-11-15 quant-ph
Quantum Darwinism and non-Markovian dissipative dynamics from quantum phases of the spin-1/2 XX model
量子达尔文主义解释了经典描述对象的出现,在包含其经典信息的环境中创建了许多冗余寄存器。这种放大现象,只有经典的信息到达宏观观察者,通过它,不同的观察者可以同意这样的对象的客观存在,最近已经恢复了几种类型的情况下,成功地解释了经典。我们在XX模型的基态中的两能级系统构成的环境中探讨量子达尔文主义,发现不同的相具有不同的冗余获取系统经典信息的能力,而“铁磁相”是唯一能够完成量子达尔文主义的相.同时,我们将这种能力与系统动力学的非马尔可夫性联系起来,基于非马尔可夫动力学与从环境到系统的信息回流相关联的解释,从而破坏了达尔文主义所需的信息传递。最后,我们探索混合浴寄存器允许它们之间的一个小的互动,发现这破坏了存储的信息,如以前在文献中发现的。
2015-04-13 quant-ph
Numerical Framework for Multimode Jaynes- and Tavis-Cummings Models Incorporating the Modified Langevin Noise Formalism: Non-Markovian Analysis of Atom-Field Interactions in Dissipative Electromagnetic Environments
本文提出一种结合修正Langevin噪声形式与多模Jaynes-和Tavis-Cummings模型的数值框架,通过有限元方法求解边界和介质辅助场模式,实现了对耗散电磁环境中原子-场相互作用的非马尔可夫分析,并经四个算例验证了其作为真值模拟器的准确性。
2025-04-03 physics.comp-ph quant-ph
Driven-dissipative phases and dynamics in non-Markovian nonlinear photonics
本文研究非马尔可夫耦合非线性腔体中的驱动-耗散相与动力学,揭示其在经典区域具有极低非线性阈值、太赫兹自脉冲和丰富相图,在量子区域可实现超过15 dB的强压缩及确定性高阶Fock态生成。
2023-09-18 physics.optics quant-ph
Solvable Markovian dynamics of lattice quantum spin models
我们利用封闭的关联函数的方法研究了耦合到单个或多个马尔可夫耗散库的晶格量子自旋模型的实时动力学。这种方法使我们能够精确地求解任意维的量子自旋模型,并以两个驱动耗散系统为例进行了说明。我们研究了它们各自的非平衡稳态以及在前所未有的系统规模上的全实时演化。特征时间尺度的解析推导,这使我们能够理解的非平凡的有限尺寸标度的耗散间隙。通过数值求解两点关联函数的全实时演化,确定了相应的标度指数。
2017-08-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Markovianity Quantifier of an Arbitrary Quantum Process
考虑到复杂的最大化问题,计算耗散过程的非马尔可夫性程度是一项困难的任务,即使是对于单个量子比特的动力学。在这项工作中,专注于基于纠缠的量词的非马尔可夫,我们提出了这样的优化问题的解析解。然后,我们提出了一个可计算的非马尔可夫度量的基础上广义的纠缠鲁棒性,纠缠度量,可以很容易地计算出一个半定规划方法。我们表明,非马尔可夫,在给定的时间间隔内,可以证明通过计算的期望值的观察,使它有吸引力的实验研究。
2017-12-20 cond-mat.other quant-ph
Decoherence-free subspaces and Markovian revival of genuine multipartite entanglement in a dissipative system
Poornaprajna Institute of Scientific Research (PPISR)(普尔纳普拉吉纳科学研究学院);Manipal Academy of Higher Education(马帕尔高等教育学院);Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿弥塔大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(理论与计算科学国家研究所);Chennai Institute of Technology(金奈理工学院)
研究了n个量子比特在与零温度玻色子浴相互作用时真实多体纠缠的动力学,发现去相干自由子空间能保护纠缠态免受耗散影响,尤其在三量子比特系统中,通过负性凸屋顶扩展分析了纠缠的复兴现象。
2026-05-07 quant-ph
Quantum Zeno and anti-Zeno effects in quantum dissipative systems
我们研究了量子耗散系统中的量子芝诺和反芝诺效应,采用分层运动方程的方法,这是超越通常的马尔可夫近似,旋转波近似,微扰近似。作为说明性的例子,提供了一个有偏量子位玻色子模型和一个有偏量子玻色子模型的量子芝诺和反芝诺动力学。研究发现:(i)存在多重Zeno-anti-Zeno交叉现象;(ii)熔池的非马尔可夫特性可能有利于Zeno动力学的可达性;(iii)高熔池温度可能增加量子耗散系统中观察量子Zeno效应的难度。
2017-04-25 quant-ph
Ergotropy Dynamics in a Dissipative Graphene Quantum Battery
National Institute of Technology, Tiruchirappalli(特鲁奇拉帕利国立理工学院);Qdit Labs Pvt. Ltd.(Qdit实验室私人有限公司)
研究石墨烯量子电池在不同耗散环境下的ergotropy动力学,发现幅度耗散可以稳定具有有限ergotropy的非被动稳态,而纯退相干会抑制相干性并消除功提取,非马尔可夫记忆能减缓ergotropy损失并通过信息回流实现部分恢复。
2026-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative Universal Lindbladian Simulation
到目前为止,人们已经很好地理解了量子耗散过程可以被利用,并转化为量子信息处理任务的资源。在本文中,我们证明了另一种方式,这是真的,通过提供一个耗散辅助协议的模拟一般马尔可夫动力学。更确切地说,我们展示了如何一个合适的相干耦合的量子系统的一组马尔可夫耗散量子比特允许制定一个有效的Liouvillian发电机的任何Lindbladian形式。这种有效的动力发生器产生于高阶虚耗散过程,并在无限快耗散的极限下控制着系统的动力学。作为例子,讨论了集体退相干模拟的应用。
2015-06-13 quant-ph
Crossovers in the non-Markovian dynamics of two-qubit entanglements
研究了局域环境噪声作用下两个非相互作用、空间分离的量子比特的纠缠动力学。基于非马尔可夫振幅阻尼和相位阻尼噪声的精确可解模型,我们能够分析不同耦合带宽和不同失谐量下两个量子比特的纠缠动力学。我们发现,纠缠振荡可以发生振幅和相位阻尼噪声。此外,我们表明,改变耦合带宽可以导致耗散和非耗散纠缠动力学之间的交叉,而改变失谐控制强耦合和弱耦合限制之间的交叉。我们的研究结果可以帮助提供一个综合图片的纠缠动力学的两个量子比特受局域环境噪声。
2011-09-29 quant-ph
Gaussian quantum metrology in a dissipative environment
量子精密测量追求通过使用量子资源对物理量进行高精度测量。然而,退相干通常阻碍其性能。先前的工作发现,由于Born-Markovian近似退相干,在长编码时间范围内,量子误差趋于发散,这被称为噪声量子精密测量的不通过定理。本文提出了一种以双模量子化光场为量子探针的高斯量子精密测量方案。在理想情况下,它达到了亚海森堡极限的精度。然而,马尔可夫退相干导致的质心模式的探针所贡献的误差发散。在非马尔可夫动力学中发现了一种消除这种表面上的不去定理的机制。我们的结果为在实际连续变量系统中实现高精度量子精密测量提供了一条有效途径。
2021-11-03 quant-ph
Continuous-variable quantum sensing of a dissipative reservoir
提出了一种连续变量的量子传感方案,在非马尔可夫动力学框架下,利用谐振子作为探测器来估计量子库的谱密度参数.结果表明:(i)优化动量-位置型耦合在整个探针-库相互作用哈密顿量中的权重,(ii)由探针提供的初始量子压缩源,(iii)由非马尔可夫效应诱导的非正则平衡,(iv)施加外驱动场,可以有效地提高传感灵敏度.我们的研究结果在理解和控制耗散连续变量系统的退相干方面可能有一些潜在的应用。
2022-06-01 quant-ph
Quantum parameter estimation in a dissipative environment
我们研究了耗散玻色子环境中基于量子比特探针的量子参数估计的性能,超越了传统的弱耦合和行波近似的范式。利用精确数值的分层运动方程方法,分析了环境引起的非马尔可夫记忆效应以及探针与环境相互作用的形式对估计精度的影响。结果表明:(1)非马尔可夫性可以有效地提高估计性能;(2)通过引入探针与环境的垂直相互作用,可以提高估计精度。我们的研究结果表明,在噪声环境中的参数估计方案可以通过工程的退相干机制进行优化。
2021-10-15 quant-ph
Fate of entanglement in quadratic Markovian dissipative systems
Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa and INFN, Sezione di Pisa(比萨大学物理系和INFN,比萨分部)
研究受线性耗散的费米子和玻色子系统量子猝灭中纠缠负性的驱动耗散动力学,用流体动力学方法将系统划分为介观单元,通过准粒子传播和环境作用重构纠缠负性,并进行了多模型的基准测试。
2026-07-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Attainable and usable coherence in X states over Markovian and non-Markovian channels
研究了两量子比特$X$态在各种马尔可夫信道和非马尔可夫信道下量子相干性的资源理论测度之间的关系,特别关注了这些态在噪声环境中进行量子隐形传态时的最大和最小可达相干性以及它们的有用性.研究表明,在失相和耗散噪声作用下,最大纠缠混合态和Werner态都失去了形式和有用性。然而,最大非局域混合态(MNMS)失去了他们的身份在耗散噪声。因此,MNMS被建立为在存在失相噪声的情况下以大于经典极限的保真度传送量子比特是有用的。在这种情况下,MNMS对于设备无关的量子密钥分发也仍然是有用的,因为它们仍然违反贝尔不等式。在存在噪声的情况下,发现通过相干性的相对熵测量的相干性比使用相干性的$l_1$范数测量的相干性下降得更快。此外,从环境到系统的信息回流观察到非马尔可夫渠道,这导致复苏的一致性。此外,发现两个量子比特与相同环境的顺序相互作用导致两个量子比特上的相关噪声,并且在这种情况下观察到相干性在失相通道下被冻结。在这里研究的马尔可夫和非马尔可夫退相通道的作用下,我们观察到MNMS具有最大的相对相干性,即,在具有相同相干性相对熵的状态中,它们具有最大相干性$l_1$范数。然而,该特征在耗散通道上演化的任何$X$状态中都不可见。
2021-04-15 quant-ph
A systematic study of the role of dissipative environment in regulating entanglement and exciton delocalization in the Fenna-Matthews-Olson complex
本文利用数值精确的层级运动方程方法系统考察 FMO 复合物在不同温度、耦合强度和非马尔可夫环境下的纠缠与相干长度动力学,揭示二者受环境调控的差异及其与能量转移效率的关系。
2024-06-16 quant-ph