Universal non-Markovianity Detection in Hybrid Open Quantum Systems
给出了任意开放混合量子系统的非马尔可夫性的一个普适刻画。这个公式是基于广义Wigner函数的负体积,它可以作为任何复合量子系统中量子关联的指示器。结果表明,所提出的措施可以用于任何单或多部量子系统,包含任何离散或连续变量。为了证明它在揭示这种量子系统中的非马尔可夫性方面的能力,我们还考虑了一些说明性的例子。
2020-10-21 physics.optics quant-ph
Universal time scalings of sensitivity in Markovian quantum metrology
该研究在马尔可夫量子传感系统中,通过代数条件表征了四类计量模型的时间标度,给出最紧灵敏度界限,适用于多种量子计量应用。
2025-02-11 quant-ph
Spectral Density Modulation and Universal Markovian Closure of Fermionic Environments
本文提出通过谱密度热化学调制简化费米子环境,并构造费米子马尔可夫闭合,以多项式级降低链映射算法在长时间开放量子系统模拟中的时间复杂度。
2024-11-05 quant-ph
Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
我们研究了如何使用可编程量子处理器来模拟量子比特的马尔可夫动力学的生成器。
2005-04-04 quant-ph
Dynamical quantum maps for single-qubit gates under universal non-Markovian noise
本文提出了一种仅需噪声功率谱密度作为输入的单量子比特门微观误差模型,该模型包含非Clifford和非马尔可夫贡献,其平均门误差分析估计比退极化模型更准确,可应用于动力学解耦和量子纠错等框架。
2024-07-31 quant-ph
Context-aware gate set tomography: Improving the self-consistent characterization of trapped-ion universal gate sets by leveraging non-Markovianity
本研究针对捕获离子设备,通过微观建模将上下文依赖性纳入门层析成像参数化,降低采样成本,提出上下文感知GST以改进非马尔可夫噪声下的自洽表征。
2025-09-24 quant-ph
Towards Quantum Simulation of Non-Markovian Open Quantum Dynamics: A Universal and Compact Theory
本文提出二次量子化中的耗散子嵌入量子主方程(DQME-SQ),一种精确紧凑且可由量子电路表示的普适理论,用于量子模拟非马尔可夫开放量子动力学,并在玻色子和费米子环境中验证其有效性。
2025-01-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Non-Markovianity Benefits Quantum Dynamics Simulation
Tencent Quantum Laboratory, Tencent(腾讯量子实验室);City University of Hong Kong(香港城市大学);Zhejiang University(浙江大学)
本研究发现非马尔可夫噪声能提升量子动力学模拟的准确性,揭示其在复杂非平衡物理中的重要性。
2023-11-29 quant-ph
Polynomial time and space quantum algorithm for the simulation of non-Markovian quantum dynamics
本研究基于费曼路径积分公式开发多项式缩放的非马尔可夫量子动力学模拟量子算法,无经典开销且不受时间纠缠度影响,展现量子优势并成为开放量子系统模拟的统一框架。
2024-11-27 quant-ph
Universal and nonuniversal probability laws in Markovian open quantum dynamics subject to generalized reset processes
研究马尔可夫开放量子系统在随机重置下的量子跳跃轨迹,发现与量子态函数相关的观测量排序遵循普适概率定律,而离散跳跃计数观测量仅在弱重置速率下保持普适性,扩展了经典随机过程理论至量子域。
2023-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum homogenization in non-Markovian collisional model
本研究在非马尔可夫碰撞模型中研究单量子比特的量子均匀化,发现部分交换操作可实现与初始状态无关的均匀化,但速率较慢;更换浴-浴幺正操作可加速但失去通用性。
2024-02-07 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equations for Markovian and non-Markovian cases
首先介绍了马尔可夫随机薛定谔方程及其与连续时间测量理论的联系。此外,将随机演化方程转化为一种模拟算法,并用两个具体的例子-阻尼谐振子和零拍光探测的二能级原子进行了说明。然后,我们考虑如何通过色噪声在随机薛定谔方程中引入记忆效应。具体来说,通过使用Ornstein-Uhlenbeck过程的方法进行说明,并提出了一个模拟的非马尔可夫过程。最后,在耗散量子比特模型的随机模拟的帮助下,分析近似技术进行了测试。
2013-10-02 quant-ph
Analytical Control of Quantum Coherence: Markovian Revival via Basis Engineering and Exact Non-Markovian Criteria
本研究打破了相干性复苏必须依赖非马尔可夫记忆的教条,提出基于基工程的解析框架,证明在马尔可夫环境中也能实现相干性复苏,并给出了精确的复苏条件。
2025-10-13 quant-ph
Succinct Description and Efficient Simulation of Non-Markovian Open Quantum Systems
非马尔可夫开放量子系统代表了量子系统与浴环境耦合时的最一般动力学。许多重要应用中的量子动力学都是非马尔可夫的。虽然对于特殊的情况,如哈密顿演化和Lindblad演化,量子模拟算法已经得到了广泛的研究,有效的量子模拟非马尔可夫开放量子系统的动力学仍然是探索不足。研究这类系统最直接的障碍是缺乏对它们的动力学的普遍简洁的描述。在这项工作中,我们完成了研究这样的动力学的差距1)提供一个简洁的非马尔可夫开放量子系统的动力学表示与可量化的错误,和2)开发一个有效的量子算法模拟这样的动力学与成本$O(t\, \mathrm{polylog}(t/ε))$的进化时间$t$和精度$ε$。我们推导的简洁表示是基于随机薛定谔方程,这可能导致新的替代方案,以处理开放量子系统以及。
2023-02-27 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
Photonic Simulation of System-Environment Interaction: Non-Markovian Process and Dynamical Decoupling
利用光在耦合光子波导中的传输模拟了系统与环境的相互作用。电磁场的分布为研究开放量子系统的马尔可夫和非马尔可夫动力学提供了直观的物理见解。随着环境规模的增大,系统能量从振荡演化到指数衰减,恢复周期增大,系统从非马尔可夫过程向马尔可夫过程过渡.此外,通过引入一系列相位调制的动力学解耦,在光子开放系统中形成时间维度的能带结构,从而显著地加速或抑制能量耗散.这为光子系统中的耗散调节提供了可能性,类似于自旋的动态解耦。
2013-03-12 quant-ph
Kibble-Zurek Mechanism in the Open Quantum Rabi Model
Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);SPIN-CNR(凝聚态物理特殊相互作用中心)
研究揭示开放量子Rabi模型中Ohmic浴诱导的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变,展示激发能遵循Kibble-Zurek幂律缩放,非马尔可夫记忆维持非平衡标度完整性。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simulation of Non-Markovian Quantum Accelerated Dynamics via Time-Fractional Schrödinger Equation
School of Computer Engineering, Jiangsu Ocean University(江苏海洋大学计算机工程学院)
采用Wei的时间分数阶薛定谔方程模拟共振耗散Jaynes-Cummings模型中的非马尔可夫量子加速演化,通过分数阶、耦合强度和光子数的联合调控实现系统演化的优化加速,并揭示非马尔可夫记忆效应对演化速度的增强机制。
2026-06-19 quant-ph
Low-depth simulation of non-Markovianity under quantum hardware noise
School of Physics, University College Dublin(都柏林大学学院物理学院)
研究在量子硬件噪声下模拟非马尔可夫动力学及记忆通道,利用轨迹混合方法,以独立纯态轨迹统计混合代替纠缠门降低电路深度,经现实噪声模型验证,该方法能提升态保真度与量子关联保存,实现低噪声有限资源下的长时间非马尔可夫演化模拟。
2026-07-08 quant-ph
Digital simulation of convex mixtures of Markovian and non-Markovian single qubit Pauli channels on NISQ devices
本文研究在NISQ设备上模拟单量子比特泡利信道的凸混合,针对马尔可夫混合产生非马尔可夫信道及非马尔可夫混合产生马尔可夫信道两种情况,提出减少CNOT门数量的启发式电路构造方法和正则化过程矩阵以获得CPTP信道的策略。
2024-02-27 quant-ph
Markovian Embeddings of Non-Markovian Open System Dynamics
Institute for Complex Quantum Systems and IQST, Ulm University(乌尔姆大学复杂量子系统与IQST研究所)
本文通过将非马尔可夫开放量子动力学嵌入扩展的马尔可夫空间,提出了一种非微扰模拟方法,展示了不同解缠方式生成确定性时间局部方程,并以布朗-振子谱密度为例,阐明了HEOM和Lindblad-伪模式方法之间的关系。
2026-02-24 quant-ph
Scaling of non-Markovian Monte Carlo wave-function methods
我们证明了一种非马尔可夫蒙特卡罗波函数模拟的标度方法,用于研究弱耦合到环境的开放量子系统。我们推导出一个标度方程,从中可以计算出任意感兴趣的算子的期望值的结果,方程中的所有量都可以很容易地从标度的蒙特卡罗模拟中获得。在最佳的情况下,缩放方法可以使用,在弱耦合近似下,以减少几个数量级的生成的Monte Carlo系综的大小。因此,所开发的方法允许更快的模拟,并使得有可能解决的某类非马尔可夫系统的仿真,否则太繁琐,因为需要大量的计算资源的动态。
2005-05-20 quant-ph
Emergent phases and novel critical behavior in a non-Markovian open quantum system
开放量子系统由于相干量子动力学和耗散之间的相互作用而表现出一系列新颖的非平衡行为。在这些系统中特别感兴趣的是驱动,耗散过渡,出现了新的打破对称性的动力学阶段,以及超越兰道-金兹伯格现象学的传统范式的关键行为。在这里,我们考虑一个参数驱动的双模系统中存在的非马尔可夫系统水库的相互作用。我们表明,非马尔可夫修改这个系统的相图,导致出现一个新的对称性破缺相在一个新的普遍性类,没有对应的马尔可夫或平衡系统。这样的量子工程动态相位可以潜在地揭示在广泛的非平衡系统中的动态相变的普遍方面,并且有助于开发用于在有限温度下稳健地产生纠缠和量子关联的技术,其具有量子精密测量的潜在应用。
2017-07-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
A universal, memory-assisted entropic uncertainty relation
我们推导出一个新的记忆辅助熵不确定性关系的非简并厄米观测量的量子关联,在条件冯诺伊曼熵的形式,和系统和记忆之间的量子不协调发挥了显着的作用。我们的关系是“普适的”,在这个意义上,它不依赖于特定的可观察量,而只依赖于量子态的性质。我们将这种不确定性关系与先前已知的基于纠缠和相关性的记忆辅助关系进行对比。此外,我们提出了一个详细的比较研究的纠缠和discords辅助熵的不确定性关系的系统的两个量子比特-其中之一起着记忆的作用-受到几种形式的独立的量子噪声,在马尔可夫和非马尔可夫制度。因此,我们明确地表明,部分由于量子不和谐的普遍性和固有的弹性,不和谐收紧熵的不确定性关系往往提供了一个更好的估计的不确定性在发挥作用。
2013-02-05 quant-ph
Experimental beating the standard quantum limit under non-markovian dephasing environment
纠缠增强的量子精密测量已经被研究用来突破标准量子极限(SQL)。然而,在噪声存在的情况下,纠缠态的量子优势变得更加难以捉摸。在严格马尔可夫退相噪声下,非关联态和最大纠缠态达到完全相同的测量精度。然而,有人预测,在非马尔可夫退相信道中,纠缠探针可以恢复其优势。在这里,通过使用一个高度受控的光子系统,我们模拟了一个非马尔可夫退相通道满足二次衰减行为。在这样的通道下,我们证明了GHZ态可以以缩放的方式超过SQL,最多可以达到6个光子。由于二次衰减行为对于开放量子系统中的短时间扩展(也称为量子芝诺效应)是相当普遍的,因此我们的研究结果提出了一种通用的和可扩展的方法来在实际计量任务中击败SQL。
2022-08-04 quant-ph
Faster Quantum Simulation Of Markovian Open Quantum Systems Via Randomisation
University of KwaZulu-Natal(夸祖鲁-纳塔尔大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Stellenbosch University(斯坦伦布什大学)
本研究提出通过随机化方法提升马尔可夫开放量子系统模拟的效率和精度,首次将随机化技术应用于此类系统模拟。
2026-09-01 quant-ph
Resonance fluorescence in a band gap material: Direct numerical simulation of non-Markovian evolution
发展了一种计算受驱动原子辐射到结构连续介质中的非马尔可夫演化的数值方法。通过引入一组附加的虚拟密度矩阵,将原子约化密度矩阵的形式解写成马尔可夫算法,所述虚拟密度矩阵在算法的近似水平上遵循光子在电磁场中的所有可能轨迹。该技术是微扰的意义上说,更多的虚拟密度矩阵需要的产品的有效存储时间和有效耦合强度变得更大。所需的密度矩阵的数量由$3^{M}$给出,其中$M$是每个存储时间的时间步数。将该方法应用于受驱动二能级原子在光子带隙附近辐射的问题,计算了原子的稳态关联函数。
2000-08-23 quant-ph
Quantum Simulation of Markovian and Non-Markovian Open Quantum Dynamics in Heavy-Ion Collisions
University of South Dakota(南达科他大学);LIP(葡萄牙粒子物理与核物理研究所)
该研究提出量子计算框架,引入辅助两能级赝模模拟重离子碰撞中开放量子系统的马尔可夫与非马尔可夫动力学,证明其可行性,为重离子碰撞硬探针研究奠定基础。
2026-09-01 hep-ph quant-ph
Efficient simulation of sparse Markovian quantum dynamics
该研究针对开放量子系统马尔可夫动力学模拟算法研究不足的问题,提出两种模拟稀疏Lindbladian的高效量子算法,并证明黑盒模型下的无快进定理,明确了此类模拟的性能局限。
2023-10-09 quant-ph
Uhrig Dynamical Control of a Three-Level System Via Non-Markovian Quantum State Diffusion
本文利用量子态扩散(QSD)方程对耦合到无限个自由度的非马尔可夫库的三能级量子系统实现了Uhrig动力学解耦(UDD).为此,我们首先重新制定的非马尔可夫QSD纳入外部控制字段的效果。利用这种随机QSD方法,我们证明了当控制脉冲序列和控制算子被适当设计时,三能级量子系统的未知态可以普遍地被保护免受有色相位和振幅噪声的影响。使用非马尔可夫量子态扩散方程的优点是,即使在无限自由度的环境下,也可以精确地处理开放量子系统的控制动力学,而不需要使用Trotter乘积公式。我们还展示了控制效果如何依赖于环境记忆时间和所设计的施加控制脉冲的时间点。
2014-08-09 quant-ph
Simulation of indivisible qubit channels in collision models
一个量子系统和它的环境(由一组量子物体组成)之间的受控碰撞序列自然地(以任意精度)模拟了所考虑系统的任何马尔可夫量子动力学。本文提出并研究了用碰撞模型模拟{ \it arbitrary}量子信道的问题。我们表明,一个相关的环境是能够模拟{ \it非马尔可夫}的演变导致任何不可分割的量子比特通道。特别是,我们推导出相应的主方程产生一个连续的时间非马尔可夫动力学实现通用非门的例子是最非马尔可夫量子信道。
2012-02-28 quant-ph
Quantum simulation of non-Markovianity using the quantum Zeno effect
我们提出了一个量子模拟器,可以研究记忆效应在开放量子系统动力学中的作用。我们的建议是基于一个二分量子系统组成,为简单起见,一个谐振子和一个少能级系统,它利用耗散和量子测量之间的形式类比。子系统之间的相互作用产生量子芝诺动力学,并且谐振子所经历的耗散强度可以通过改变测量的参数来调谐,即,与少层次系统的相互作用。把这个建议推广到非调和系统是很简单的。
2019-06-27 quant-ph
Non-Markovian waiting time distribution
基于状态向量演化随机实现的模拟方法是求解开放量子系统动力学的常用工具,无论是在马尔可夫和非马尔可夫状态下。在这里,我们解决的问题等待时间分布(WTD)的量子跳跃的非马尔可夫系统。我们推广马尔可夫量子轨道方法的意义上推导出一个精确的分析WTD的非马尔可夫量子动力学,并明确显示如何构建这种分布的某些常用的量子光学系统。
2012-09-07 quant-ph
Digital Simulation of Single Qubit Markovian Open Quantum Systems: A Tutorial
本教程整合单量子比特马尔可夫开放量子系统模拟方法,改进现有数字模拟算法,以量子分叉替代经典随机采样并减少 C-NOT 门需求。
2023-04-26 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
Reusable selected-time channels for quantum simulation of non-Markovian dynamics
New York Institute of Technology(纽约理工学院)
该研究提出一种将非马尔可夫量子态扩散传播子转换为可复用Kraus通道的构造框架,通过有限模式近似实现确定性通道表示,为量子模拟提供直接桥梁。
2026-09-15 quant-ph
Efficient tensor network simulation of multi-emitter non-Markovian systems
该研究提出一种基于块兰佐斯变换的高效张量网络模拟方法,可在任意参数范围内模拟多发射器耦合非相互作用浴的系统,演示了其在集体发射及束缚态激发制备中的应用,为探索非马尔可夫效应开辟新可能。
2025-07-08 quant-ph
The non-Markovian quantum behavior of open systems: An exact Monte Carlo method employing stochastic product states
结果表明,复合量子系统的精确动力学可以通过一对乘积态来表示,这对乘积态按照马尔可夫随机跳跃过程演化。这种表示被用来设计一个通用的蒙特卡罗波函数方法,使完全非马尔可夫行为的开放量子系统的随机处理。数值模拟表明,该方法适用于强耦合到玻色子水库开放系统,以及与旋转浴的相互作用。给出了仿真算法的全部细节,以及波动的动态研究。几个潜在的概括的方法进行了概述。
2003-09-15 quant-ph
Tensor-Network-Based Unraveling of Non-Markovian Dynamics in Large Spin Chains via the Influence Martingale Approach
Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute(罗摩克里希那使命维韦卡南达教育与研究机构)
提出一种结合张量跳跃法和影响鞅形式的算法,高效模拟一维大自旋链中的马尔可夫与非马尔可夫动力学,引入“影响半径”概念实现资源高效的可扩展模拟。
2026-09-29 quant-ph
Modeling the unphysical pseudomode model with physical ensembles: simulation, mitigation, and restructuring of non-Markovian quantum noise
本文提出利用包含辅助谐模和随机驱动场的物理系统系综,通过外推技术重现非物理伪模模型效应,从而实现对非马尔可夫量子噪声的准确模拟、缓解与重构。
2023-11-26 quant-ph
A non-Markovian quantum trajectory approach to radiation into structured continuum
本文提出了一种非马尔可夫量子轨道方法来处理原子辐射到非平坦态密度的原子库中的问题。一个例子的数值模拟的情况下,其中的自由空间模式的水库被改变的存在下的一个空腔的结果,并与那些扩展系统的方法进行比较。
1999-02-09 quant-ph
Efficient simulation of Clifford circuits with small Markovian errors
本文提出一种高效算法,可近似模拟具有任意小误差(含相干误差)的Clifford电路,并用于分析相干误差对表面码综合征提取电路及大规模随机电路的影响。
2025-04-21 quant-ph
Quantum Simulation of Open Quantum Dynamics via Non-Markovian Quantum State Diffusion
School of Materials, Sun Yat-sen University(中山大学材料学院)
该研究提出了一种混合量子-经典算法,用于模拟具有非马尔可夫环境的开放量子系统,通过复频率模式的非马尔可夫随机薛定谔方程减少量子比特需求,并在自旋-玻色子模型中展示了动态量子相变的增强效应。
2024-04-17 physics.chem-ph quant-ph
Theory for frequent measurements of spontaneous emissions in non-Markovian environment: beyond Lorentzian spectrum
量子轨道理论可以很好地描述具有光子自发发射的系统(如原子)的测量结果条件下的演化。在这项工作中,我们推广了相关的QT理论从无限宽带马尔可夫环境的情况下,有限带宽的非马尔可夫环境。特别地,我们推广了对任意谱的处理,这不受特定洛伦兹情形的限制。我们严格证明了由环境带宽和连续光子探测时间间隔共同定义的完美标度行为的普遍存在性。对于一对夫妇的例子,我们得到的分析结果,以方便QT模拟的基础上的Monte-Carlo算法。对于解析结果不可用的情况,提出了数值计算方案进行实际模拟。
2019-03-28 quant-ph
Universal Precision Limits in General Open Quantum Systems
Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心);Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理学系)
本文研究了开放量子系统中观测精度的普遍限制,通过引入不对称性项,证明了时间反演对称电流的波动受熵产和不对称性共同约束,并为非马尔可夫ian系统提供了新的理论框架。
2026-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
On the universal constraints for relaxation rates for quantum dynamical semigroup
提出了量子动力学半群弛豫率的泛约束的一个猜想。结果表明,它适用于几个有趣的半群类,如酉半群和在弱耦合极限下由适当的微观模型导出的半群。此外,所提出的猜想是支持的数值分析。这个猜想有几个重要的意义:它允许提供量子信道的谱的普遍约束,并提供了必要的条件,以确定一个给定的信道是否符合马尔可夫演化。
2020-11-20 quant-ph
Quantum simulation of non-Markovian dynamical systems
IBM Research, Cambridge, MA(IBM 剑桥研究院);Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA(麻省理工学院)
本文针对具有记忆特性的非马尔可夫动力学系统,开发了线性沃尔泰拉积分微分方程的高效量子算法,在系统规模上实现指数级加速,扩展了量子计算机可高效模拟的动力学系统范围。
2026-08-14 quant-ph
Controlled-Z gates with giant atoms in structured waveguides
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本文研究了在结构波导中利用巨原子实现受控Z门的方法,通过引入第三耦合点抑制非马尔可夫效应,实现高达97.7%保真度的CZ门,扩展了巨原子在结构波导中的门集。
2026-03-27 quant-ph
Repeated Interaction Scheme for the Quantum Simulation of Non-Markovian Electron Transfer Dynamics
提出一种可用于数字量子算法的重复相互作用模型,能有效重现非马尔可夫电子转移动力学,在多参数区间内扩展性良好,为未来在容错量子硬件上模拟经典计算无法处理的复杂开放量子系统奠定了基础。
2025-05-01 quant-ph
Protecting quantum correlations of negative quantum states using weak measurement under non-Markovian noise
本文研究非马尔可夫噪声信道中WM与QMR对离散Wigner函数构建的两量子比特负量子态的保护作用,发现部分负量子态在量子关联、保真度及成功概率上优于Bell态。
2024-02-26 quant-ph
Universal spectra of random Lindblad operators
为了理解连续时间中开放量子系统的典型动力学行为,我们引入了随机Lindblad算符系综,它在密度矩阵空间中产生马尔可夫完全正演化.这些运营商的频谱特性,包括在复平面上的频谱的形状,使用自由概率的方法进行评估和解释与非厄米特随机矩阵模型。我们还证明了光谱特征的普遍性。马尔可夫量子演化的随机生成元系综的概念构成了耗散量子混沌分类的一个步骤。
2019-05-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
LQG feedback control of a class of linear non-Markovian quantum systems
针对一类线性非马尔可夫量子系统,提出了一种线性二次高斯(LQG)反馈控制策略。针对非马尔可夫开放量子系统的增广马尔可夫模型,基于白化量子滤波器的状态估计,设计了反馈控制律。在这个增广的马尔可夫模型中,辅助系统扮演着环境的内部模式的角色,将白噪声转换为洛伦兹噪声,而主系统由于与辅助系统的直接相互作用而服从非马尔可夫动力学。仿真结果表明,当辅助系统受到热噪声干扰时,采用白化滤波器的LQG控制器在最小化主系统光子数的问题上获得了比采用马尔可夫滤波器的LQG控制器更好的控制性能.
2016-01-04 quant-ph
Forked Physics-Informed Neural Networks for Non-Markovian Open Quantum Dynamics and Control
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Ocean University of China(中国海洋大学物理与光电工程学院);China Mobile (Suzhou) Software Technology Co., Ltd(中国移动(苏州)软件技术有限公司);School of Information Management and School of Artificial Intelligence, Qingdao University of Technology(青岛理工大学信息管理学院和人工智能学院);Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment of Ministry of Education, Ocean University of China(教育部海洋先进物理仪器装备工程研究中心);Qingdao Key Laboratory of Optics and Optoelectronics, Ocean University of China(青岛市光学与光电技术重点实验室)
研究针对非马尔可夫开放量子系统模拟与控制难题,扩展分叉PINN框架,通过选择性梯度流解耦优化目标,实现联合优化。在两比特海森堡XXX模型上验证,该方法能再现非马尔可夫动力学特征,在状态制备任务中保真度更高,脉冲更平滑,提供统一可微范式。
2026-07-15 quant-ph
Characteristics Analysis and State Transfer for non-Markovian Open Quantum Systems
研究了由非马尔可夫无时间卷积主方程描述的弱耦合二能级开放量子系统。研究了截止频率、耦合常数和跃迁频率对系统衰减速率、相干因子和纯度的影响。通过比较分析不同参数值对系统性能的影响,确定了系统仿真实验中所采用的合适参数。根据李雅普诺夫稳定性定理设计了用于转移系统状态的控制律。在MATLAB环境下进行了数值仿真实验。分别研究了非马尔可夫系统的自由演化轨迹和在所提出的控制律作用下从纯态到期望纯态的状态转移特性。通过比较实验结果,验证了所提出的量子李雅普诺夫控制方法应用于非马尔可夫开放量子系统状态转移的有效性。分析了不同控制参数和截止频率对系统性能的影响。
2013-01-24 quant-ph