Relativistic and non-relativistic quantum Brownian motion in an anisotropic dissipative medium
本文利用最小耦合方法研究了在相对论和非相对论两种情况下，各向异性耗散介质中粒子在任意势作用下的量子布朗运动。导出了一般的量子朗之万方程，得到了系统的量子噪声和动力学变量的显式表达式。给出了正则变量运动方程的显式解，得到了耗散介质中带电粒子辐射反应的表达式。最后通过实例说明了该方法的适用性。
2014-01-30 quant-ph
Berry Phase and Dissipation of Topological Singularities
我们概述了一个路径积分推导的横向力，Berry相，摩擦的微观费米子超流理论的涡旋。推导过程清楚地表明了有效涡作用中Berry相项和耗散项的相互独立性。
1997-11-17 cond-mat hep-ph quant-ph
Quantum Phase Transition and Berry Phase in an Extended Dicke Model
研究了嵌入非线性光学介质中的非相互作用二能级原子系综与单模量子化电磁场耦合时的基态量子相变、量子临界性和Berry相位.光学介质通过经典电场从外部泵浦，因此存在简并参量放大效应，其强烈地修改场动力学而不影响原子扇区。通过半经典的描述，这个扩展的Dicke模型的不同阶段进行了描述。量子相变是用系统的一些可观测量的期望值以及Berry相位及其一阶导数来表征的，这些量作为序参量。值得注意的是，该模型允许通过适当选择非线性光学介质的参数来控制量子临界性，这使得使用低强度激光在实验上进入超辐射区成为可能。
2020-06-11 quant-ph
Berry phase with environment: classical versus quantum
讨论了耗散系统中的Berry相概念。我们表明，人们可以确定一个贝瑞相在弱耗散系统，并找到相应的修正这个量，诱导的环境。这种校正用对称化噪声功率表示，因此对代表环境的噪声的性质（即它是经典的还是量子力学的）不敏感。只有噪音的频谱才有价值。我们分析了自旋半（量子比特）各向异性耦合到它的环境的模型，并明确显示量子环境和经典环境的效果之间的一致性。
2004-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Berry-Phase-Induced Chirality in Thermodynamics
Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Department of Physics, Zhejiang Sci-Tech University（浙江理工大学物理系量子态控制与光场调控浙江省重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Key Laboratory of Multiscale Spin Physics (Ministry of Education), Beijing Normal University（北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室）
研究通过耗散绝热扰动展开，揭示了Berry相诱导的非平衡手性工作差，阐明了量子几何在热力学几何表述中的作用。
2026-05-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Infinite operator-sum representation of density operator for a dissipative cavity with Kerr medium derived by virtue of entangled state representation
利用热纠缠态表象求解含克尔介质的耗散腔的主方程，得到密度算符的无限算符和表象} $ρ(t) =\sum_{m,n,l=0}^{\infty}M_{m,n,l}ρ_{0}\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}.$值得注意的是，} $M_{m,n,l}$与$\mathcal{M}_{m,n,l}^{\dagger}$不是厄米共轭的，但规范化的} $\sum_{m,n,l=0}^{\infty}\mathcal{M}_{nm,,l}^{\dagger}M_{m,n,l}=1$仍然成立}，即，它们在一般意义上是保留痕迹的。如果一般超算子理论需要修改，这个例子可能会激发进一步的研究。
2010-03-25 quant-ph
Dissipative noninteracting scalar field theory: A covariant formulation
将储层的Caldeira-Leggett模型推广到用连续的实Klein-Gordon场代替谐振子来模拟储层。得到了标量场的量子Langevin型耗散方程。介质的磁化率定义为库格林函数和满足因果关系条件的耦合函数。耦合函数和介质的磁化率之间的连接被发现是一个汉克尔变换的耦合函数可以确定在介质的磁化率。得到了噪声电流及其涨落耗散关系。在均匀介质或水库，量子标量场的显式形式，和它的大时间限制，发现。
2015-01-26 quant-ph
Berry's phase at quantum vacuum level
本文利用二次量子化方法研究了非共面弯曲光纤中量子真空对光场Berry几何相位的贡献。结果表明，左旋和右旋圆偏振光的量子真空Berry相位大小相等，符号相反，因而相互抵消.为了实现这种新颖的真空效应，提出了一种利用手征介质光纤分离两种偏振光的量子真空Berry相位的方案。我们认为，本研究可能是第一次处理的真空零点能的时间演化。
2004-11-06 quant-ph
Avoided crossings, degeneracies and Berry phases in the spectrum of quantum noise of driven-dissipative bosonic systems
Univ. Lille, CNRS, UMR 8523 - PhLAM - Physique des Lasers Atomes et Molécules（里尔大学，法国国家科学研究中心，联合研究实验室8523 - 激光原子与分子物理学）；Dipartimento di Matematica, Università degli Studi di Bari Aldo Moro（巴里阿尔多·莫罗大学数学系）
研究揭示了驱动耗散玻色系统量子噪声谱中避险交叉与真实交叉的形成机制，并提出通过设计这些谱特征来优化光子系统性能。
2026-02-10 cs.NA math.NA quant-ph
Mechanical cooling in the bistable regime of a dissipative optomechanical cavity with a Kerr medium
研究含 Kerr 介质的耗散光机械腔双稳态及机械冷却，表明 Kerr 介质降低双稳态阈值，并可在室温或低温条件下实现高效冷却乃至接近基态。
2023-07-22 quant-ph
Geometrodynamics of polarized light: Berry phase and spin Hall effect in a gradient-index medium
本文讨论了梯度折射率介质中电磁波沿弯曲射线轨迹传播的几何光学演化。随着射线向旋转坐标系的转移，麦克斯韦方程组中出现了科里奥利型项。这个术语描述了光的自旋-轨道耦合，其包括（i）负责依赖于偏振变化的Berry相位和（ii）表示依赖于偏振的轨道扰动的自旋霍尔效应。这些相互现象描述在通用的几何结构的基础上的问题，并解释由波所携带的固有角动量的动力学。这种密切的几何动力学相互关系阐明了这种现象的双重物理性质。
2009-03-11 cond-mat.other hep-th physics.optics
Stochastic Bohmian mechanics within the Schrödinger-Langevin framework: A trajectory analysis of wave-packet dynamics in a fluctuative-dissipative medium
本文从量子流体力学的观点出发，对薛定谔-朗之万或科斯京非线性微分方程进行了玻姆分析，研究了环境的热涨落对波包动力学的影响.这样，在从Kostin方程得到Schrödinger-Langevin-Bohm方程之后，研究了它在简单但物理上有洞察力的系统中的应用，例如Brownian-Bohmian运动，重力场中的运动和通过抛物反射器的传输。如果假定概率密度为随时间变化的高斯分布，则热涨落和热波包的影响导致Bohmian随机轨迹。从这个轨迹为基础的分析，量子和经典的自由粒子的扩散系数，热到达时间的线性电位和传输概率和特征时间，如到达和停留时间的抛物型反射器，然后提出和讨论。
2019-04-11 quant-ph
Dissipative entanglement swapping in the presence of detuning and Kerr medium: Bell state measurement method
本文研究了在Kerr介质和失谐量存在的情况下，由一个能级寿命有限的原子组成的两个独立的非理想腔（作为两个独立的耗散源）与一个量子化电磁场相互作用的纠缠交换的可能性.事实上，两个原子之间没有直接的相互作用，因此，它们之间不存在纠缠。我们利用对离开腔的光子进行的Bell态测量，将腔中原子-场之间的纠缠交换为原子-原子之间的纠缠。我们的动机是由于两量子比特纠缠态对量子信息科学和技术有着足够的兴趣。讨论了系统的初态、失谐量、克尔介质和两个耗散源对原子-原子交换纠缠的影响。有趣的是，我们发现当原子的衰变率和腔的光子泄漏相等时，我们的系统表现为一个理想的无耗散系统。我们的结果表明，在Kerr效应和耗散的存在下，有可能产生长寿命的原子-原子最大纠缠态，我们详细确定了这些条件，并建立了最终的原子-原子Bell态.
2017-12-20 quant-ph
Geometric nature of the environment-induced Berry phase and geometric dephasing
我们研究了自旋半体在缓慢变化的磁场和弱耦合耗散环境（量子或经典）下的几何相位或Berry相位（BP）。我们研究了这个阶段是如何修改的环境，并发现修改是一个几何性质。虽然原始的BP（对于一个孤立系）是通过由磁场穿过的环路的单极场的通量，但环境引起的BP的修改是类四极场的通量。我们发现，环境引起的相位是复杂的，它的虚部是一个几何贡献的退相。它的符号取决于环的方向。与BP不同，这种几何失相对于磁场的开放路径是规范不变的。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Berry's phase in Cavity QED: proposal for observing an effect of field quantization
自从Pantcharatnam和Berry的早期工作以来，几何相位在经典电磁学和量子力学中是众所周知的。它们的起源依赖于状态空间的几何性质，并且已经在许多不同的系统中进行了研究，例如自旋，偏振光和原子物理学。最近的工作已经探索了它们在干涉测量和量子计算中的应用。早期的工作提出了如何在由外部经典设备或源驱动的单量子系统中观察这些相位，其中，经典是指任何在相互作用时间内状态不会发生显著变化的系统：强磁场与自旋1/2相互作用，或双折射介质与偏振光相互作用。在这里，我们提出了一个可行的实验来调查这些阶段的量子效应，当这个经典源驱动的不是一个单一的量子系统，而是两个相互作用的。特别是，我们展示了如何观察通过真空效应在贝里阶段的字段量子化的签名。为此，我们描述了一个原子和一个量子化的腔模的相互作用完全驱动的外部准经典场。
2002-04-29 quant-ph
Dissipative remote-state preparation in an interacting medium
标准的量子态制备方法通过在本地制备所需的状态，然后通过自由空间传播将其分布到远处的位置来工作。相反，我们研究的程序准备在远程位置的相互作用的背景介质上，不需要控制的存在下，只操纵本地耗散的目标状态。在数学上，我们描述了一组减少稳定状态稳定的局部耗散。提出了一种显式局部方法，通过该方法可以在任意大小和几何形状的晶格中的任意远程站点构造所需的单站点约化稳态。在链几何中，我们也证明了这种稳定状态的唯一性。我们证明了收敛到固定精度的时间小于逆间隙，我们研究了该计划在不同的介质相互作用的鲁棒性。
2016-01-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative Forces in Photon-Medium Interactions Using Perturbation Theory
本研究通过时间无关微扰理论考察光子-介质相互作用中的耗散力，重点关注氦-4原子，推导并分析了低密度系统中耗散引力摩擦效应的能量修正，发现纳米尺度分离时非线性耗散效应主导，为量子尺度光子-介质相互作用提供理论基础。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Diffusive to non-ergodic dipolar transport in a dissipative atomic medium
我们研究了偶极介导的里德堡杂质通过超冷原子气体的输运。在一个实验中，我们通过将辅助里德伯态耦合到实现耗散介质的快速衰减态来连续探测系统。杂质的原位成像揭示了由探测激光的强度控制的扩散扩散。通过准备相同密度的跳跃伙伴，但随后关闭修整场，有效地冻结了扩散。这是一致的数值模拟表明，相干演化系统进入一个非遍历扩展阶段，由于无序。这为研究长程跳跃和可控耗散系统中的输运和局域化现象开辟了道路。
2018-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Adiabatic Approximation in the Density Matrix Approach: Non-Degenerate Systems
利用密度矩阵方法研究了耦合到弱耗散介质中的量子系统的绝热极限。量子模型的能谱被假定为非简并的。在没有耗散的情况下，M. V. Berry以前得到的周期哈密顿算子的几何相位在本方法中被恢复。我们确定的必要条件所满足的系数的线性展开的非酉部分的Liouvillian为了虚相位所获得的元素的密度矩阵，由于耗散效应，是几何的。所得结果与模型无关。我们将它们应用到热力学平衡下自旋1/2耦合到库的模型中。
2002-04-01 quant-ph
Distributed entanglement induced by dissipative bosonic media
我们描述了一个方案，并给出了解析结果，该方案允许在耗散玻色子介质中产生两个原子的稳态纠缠。介导玻色子模和腔模之间的共振耦合产生三个集体原子衰变通道。这种耗散动力学，以及由经典微波场诱导的幺正过程，驱动两个原子的对称或非对称纠缠的稳定状态的条件下的微波场的相位的选择。分析了非共振介导的玻色子模对稳态纠缠的影响。无论初始态如何，都可以获得高保真度的纠缠，并且保真度与协同性参数成线性关系。保真度对经典驱动场拉比频率的波动不敏感。
2012-06-27 quant-ph
Effect of dissipative environment on collapses and revivals of a nonlinear quantum oscillator
研究了波包通过两种不同非线性介质时的耗散动力学。研究了耗散对克尔型非线性介质（用哈密顿量$({a}^† a)^2$表示）中波包的坍缩和回复现象的影响。我们发现，部分复苏时，耗散值是温和的。对于一定的制度的参数，我们找到了一个解决方案，其中复苏不死，甚至在耗散和非线性的存在下出现，以补偿能量和相干损失。我们考虑下一阶非线性，由哈密顿量$({a}^† a)^3$表示，在那里我们观察到超级复苏的现象。在这种情况下，耗散效应对于移位的数态具有数依赖性的附加特征。虽然我们的模拟探索了崩溃和复苏现象在耗散环境中退化的程度，但我们也发现了退化最小的情况。
2018-08-08 quant-ph
Berry Phase in Neutrino Oscillations
本文研究了狄拉克中微子和马约拉纳中微子中微子振荡中的Berry相位。为了有一个Berry相，中微子振荡必须发生在一个变化的介质中，中微子-背景相互作用必须依赖于至少两个独立的密度，并且如果中微子与物质的相互作用仅由标准模型W和Z玻色子交换介导，则必须有CP破坏，这意味着必须至少有三代中微子。CP破坏Majorana阶段不发挥作用，在产生一个Berry阶段。我们表明，一个自然的方式来满足条件的Berry相的产生是有活跃的无菌中微子混合，在这种情况下，至少需要两个活跃和一个无菌中微子。如果有额外的新CP违反风味变化的相互作用，也有可能有一个非零贝瑞阶段只有两代。
2005-05-18 astro-ph hep-ex hep-ph
Quantum Dynamics of Dissipative Polarizable Media
本文基于阻尼谐振子广义理论和伪玻色子理论，提出了耗散极化介质量子动力学的哈密顿表述，推导了发射电场的自洽关系及开放动力学主方程，并应用于等离激元系统的光学响应研究。
2025-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other quant-ph
Bell-state generation for spin qubits via dissipative coupling
我们从理论上研究了两个自旋量子比特与磁介质相互作用的动力学。根据磁介质的稳态性质，建立了一个系统的形式框架。聚焦于自旋量子比特之间的诱导耗散耦合，我们展示了在没有任何相干耦合的情况下，如何通过磁环境建立相当大的长寿命纠缠。此外，我们证明了最大纠缠的两个量子比特的状态（贝尔态）可以实现在此方案时，通过适当的后选择补充。在这种情况下，纠缠的时间演化是由一个非厄米哈密顿量，其中动力学阶段是由一个例外点分开。由此产生的贝尔态对弱随机扰动是鲁棒的，并且不需要准备特定的初始状态。我们的研究可能会在量子信息科学、量子自旋电子学和非局域量子关联的传感中找到应用。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ginzburg effect in a dielectric medium with dispersion and dissipation
作为切伦科夫辐射的量子模拟，如果惯性光子探测器移动通过具有恒定折射率$n$的介质的速度$v$超过光的介质速度$c/n$，则惯性光子探测器可以将电磁量子波动感知为真实光子。对于色散Hopfield型介质，我们发现这种Ginzburg效应延伸到更低的$v$，因为光的相速度在介质共振附近非常小。然而，在这种情况下，耗散效应变得很重要。通过扩展的Hopfield模型，我们给出了色散和耗散介质中量子涨落的一致处理，并导出了这类系统中的金兹伯格效应。最后，我们提出了一个实验测试。
2022-05-19 quant-ph
Nonadiabatic Dynamics of a Dissipative Two-level System
我们研究了一个由缓变哈密顿量描述的弱耦合欧姆环境的二能级系统的动力学。我们遵循Bloch-Redfield微扰方法，包括环境对量子比特演化的影响，并考虑到由于哈密顿量的时间依赖性而对量子比特跃迁的谱和矩阵元素的修改。这种形式主义适用于两个问题。(1)我们考虑旋转磁场中的量子位或自旋1/2。我们发现，一旦旋转开始，自旋有一个垂直于旋转平面的字段，最初摆动，并最终解决的值成正比的产品的角旋转速度的字段和Berry曲率的分量。(2)我们重新研究了任意温度下与环境耦合的系统的Landau-Zener相变。我们表明，随着温度的升高，热激发和弛豫成为领先的过程，负责系统的状态之间的过渡。我们也适用于这两个问题的Lindblad主方程，并与Bloch-Redfield方程得到的结果进行比较。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
The quantum theory and topological features of photon
本文提出了自由和非自由光子的旋量波方程。在此基础上，给出了光子的自旋算符和自旋波函数，并计算了光子在真空和介质中的波函数。此外，我们还用光子波函数给出了量子Berry相位和量子Chern数，这可以用来研究光子在一维周期介质中的量子拓扑特征。
2019-02-18 physics.optics quant-ph
Quantum many-body dynamics of driven-dissipative Rydberg polaritons
研究了强相互作用里德堡极化激元在一维光晶格中通过原子介质的传输。在实际的假设下，我们导出了一个有效的单带哈伯德模型来描述暗态极化激元的动力学。在这个模型中，我们分析了通过系统的驱动-耗散传输的极化激元考虑一个相干驱动的一侧，并包括自发发射的亚稳里德堡态。用变分方法求解多体问题，我们发现尽管里德伯态衰变有损失，但出射光子仍有很强的反聚束。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Topology of a dissipative spin: dynamical Chern number, bath induced non-adiabaticity and a quantum dynamo effect
我们分析了零温欧姆量子耗散环境诱导的有效磁场中自旋1/2的拓扑变形。从Bethe Answer的结果和变分方法，我们证实了陈数是保持在离域阶段的$α<1$。我们报道了当$α_c=1$出现在该模型中的局部化Kosterlitz无相变相变时，Berry曲率在赤道处的发散。最近在量子线路中的实验已经及时地设计了非平衡协议，以从（准）绝热平衡外自旋期望值的测量来访问平衡时的拓扑性质。应用数值精确的随机薛定谔方程，我们发现，对于一个固定的扫描速度，浴诱导交叉（准）绝热非绝热动力学行为时，自旋浴耦合增加。我们还研究了特定的制度$H/ω_c \ll v/H \ll 1$，其中动态陈数观察建立从平衡自旋期望值消失在$α=1/2$。在这一制度下，映射到一个相互作用的共振能级模型，使我们能够表征的动态陈数附近的$α=1/2$的演变。然后，我们提供了一个直观的物理解释，类似于法拉第效应在电磁学的绝热性的崩溃。我们表明，驱动的自旋导致大量的玻色子激发在浴中，这反过来强烈影响自旋动力学的生产。最后，我们量化的自旋浴纠缠，并建立一个有效的模型在热平衡的类比。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Induced Berry Connection and Photonic Spin Hall Effect in Optical Dirac Theory
本文在光学狄拉克理论框架下建立了描述光子自旋轨道相互作用与自旋/轨道霍尔效应的场论模型，揭示螺旋路径挠率诱导的旋转耦合及几何相位中SAM与IOAM的联合贡献，并发现椭圆偏振与圆偏振光几何相位的差异。
2025-07-03 physics.optics quant-ph
Driven dissipative dynamics and topology of quantum impurity systems
在这篇综述中，我们提供了一个介绍和概述的量子杂质模型的实时动力学及其在量子器件中的实现的一些最新进展。我们专注于欧姆自旋玻色子和相关的模型，它描述了一个单一的自旋1/2耦合到一个无限的谐振子集合。这些主题主要来自我们过去几年的努力，但我们也提出了一些新颖的结果。在这篇评论的第一部分，我们开始与教学介绍的实时动力学耗散自旋在高温和低温。然后，我们专注于驱动动力学的量子制度超出了弱自旋浴耦合的限制。在这些情况下，非微扰随机薛定谔方程方法是理想地适合于数值获得自旋动力学，因为它可以将偏置场$h_z(t)$的任意时间依赖的哈密顿量。我们提出了不同的最近的应用这种方法：（i）如何拓扑性质的自旋，如Berry曲率和陈数可以动态测量，以及如何耗散影响的拓扑结构和测量协议，（ii）量子自旋链如何可以通过耦合到一个共同的浴缸同步动力学。在第二部分中，我们讨论了自旋玻色子的量子工程和电路量子电动力学（cQED），量子电路和冷原子体系结构中的相关模型。在不同的实现中，欧姆环境可以由长（微波）传输线、Luttinger液体、一维玻色-爱因斯坦凝聚体、超导约瑟夫森结链来表示。我们表明，量子杂质可以被用作量子传感器，以检测在最小耦合浴的属性，以及如何耗散自旋动力学可以导致新的见解莫特超流体过渡。
2018-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
