Dissipative dynamics of a Harmonic Oscillator : A non-perturbative approach
本文从微观理论出发,导出了谐振子与一组无相互作用振子耦合的主方程。我们遵循一个非微扰的方法,提出了我们以前的自由布朗粒子。的扩散常数进行了计算分析和积极的主方程被示出以上的临界温度举行。我们比较的平均动能和势能与已知的热力学结果的长时间行为。在系统谐振子频率消失的极限下,恢复了自由布朗粒子的结果。
2009-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fundamental Aspects of Quantum Brownian Motion
通过这项工作,我们阐述了在热平衡和静态非平衡量子噪声的物理。从著名的量子涨落-耗散定理出发,我们讨论了在热平衡中开放的耗散量子系统必须成立的一些重要结果。量子耗散的问题与阻尼谐振子的基本问题的例子。量子涨落的作用进行了讨论的背景下,非线性广义量子朗之万方程和路径积分的方法。我们讨论了开放耗散量子动力学的时间反演对称性的后果,并指出了一系列的微妙之处和可能的陷阱。将路径积分方法应用于量子布朗噪声辅助下的亚稳态衰变。
2004-12-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical physics of flux-carrying Brownian particles
陈-西蒙斯规范场理论为深入理解二维凝聚态中的许多新现象提供了一个自然的框架。在阿贝尔拓扑规范作用量和线性布朗运动动力学同等条件下,研究了(二维)耗散谐振子的非平衡热力学性质.我们发现该粒子在量子域中表现出显著的类磁特征,这超出了著名的朗道抗磁性:这可以被视为电荷和类磁通量的复合激发的非相对论布朗对应物。有趣的是,在足够高的温度下,这种带通量的布朗粒子的性质与经典的统计力学符合得很好,并且在所研究的耗散情形下与热力学第三定律也基本一致.我们的研究结果还表明,它的基态可能远非平凡,即它伪造了一个看似简并的状态。
2019-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Relativistic quantum Brownian motion
提出了一个融合相对论、量子力学和热力学的Wigner-Klein-Kramers方程。将Breit-Fermi哈密顿量应用于耗散的Madelung流体动力学,研究了相对论效应对量子布朗运动的影响.本文导出了一个新的热量子Smoluchowski方程,它考虑了玻姆量子势的相对论修正。
2013-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Brownian Motion of a particle from Casimir-Polder Interactions
本文研究了被囚禁在表面附近的可极化电介质粒子的量子化质心运动的涨落诱导耗散动力学。粒子的质心被视为一个开放量子系统耦合到电磁场作为其环境,与所产生的系统动力学描述的量子布朗运动主方程。粒子的质心的耗散和退相干的特征在于由取决于表面损耗和经典陷阱场的强度的电磁场的修改的谱密度。我们的研究结果是相关的实验与表面附近的悬浮电介质粒子,说明潜在的方式减轻波动引起的退相干,同时准备这样的系统在宏观量子态。
2019-10-03 quant-ph
The Ericsson Nano-Brownian Engine in the Quantum Domain
我们在这里研究一个迄今为止尚未特许爱立信电机,在量子域中运行。该发动机是一个纳米级系统的电子捕获在一个二维的抛物线井,并进一步受到外部磁场在第三方向。由于电子与耗散量子热浴的强相互作用,电子的量子相干回旋运动是非相干的.计算采用了两种不同的方法:配分函数的精确泛函积分表示和系统算符的量子朗之万方程.虽然在平衡状态下,这两种方法产生等效的效率表达式,朗之万方法开辟了进一步的途径,研究纳米电机的时间依赖性。
2017-12-15 quant-ph
Quantum Potential and Random Phase - Space Dynamics
我们分析了任何动力学理论的局限性启发推导的概率对应的薛定谔图片量子动力学。无论是耗散或非耗散随机相空间过程的基础上的白噪声(布朗运动)动力学是有效的候选人,除非额外的约束(一个合适的形式的能量守恒定律)被适当地纳入形式主义。
2002-06-17 quant-ph
Environment-dependent dissipation in quantum Brownian motion
研究了量子布朗粒子在不同环境下的耗散动力学。我们推导出欧姆,亚欧姆和超欧姆环境的系统的平均能量的时间演化的解析结果,而不执行马尔可夫近似。我们的研究结果允许建立一个直接的联系之间的形式的环境光谱和热化动力学。这反过来又导致了一个自然的解释微观物理过程统治系统的时间演化无论是在短期的非马尔可夫区域和长期的马尔可夫之一。我们对不同环境下热化的比较研究揭示了非马尔可夫耗散效应占主导地位的物理背景。
2010-01-28 quant-ph
Non-Markovian decoherence and disentanglement scenarios in quantum Brownian motion
我们研究了耗散量子系统的非马尔可夫退相干和去纠缠动力学,重点研究了非高斯连续变量系统。动力学方程用量子布朗运动的Hu-Paz-Zhang主方程描述。比较了单模叠加态与双模纠缠态的消相干函数随时间的演化。它被证实,适度的非马尔可夫影响减缓了干涉条纹和量子关联的衰减,而强烈的非马尔可夫效应导致的共振浴甚至可以加速相干性的损失,相比马尔可夫近似的预测。定性地分析了退相干函数的不同情况,包括指数、高斯或代数衰减。结果表明,部分复苏的相干性可以发生在非Lindblad型动力学的情况下。
2007-11-20 quant-ph
A thermometric quantum Brownian model for low-temperature electronics
School of Mathematics and Physics, The University of Queensland(昆士兰大学数学与物理学院)
本文针对量子光学主方程(QOME)的不足,提出改编自量子布朗运动方程(QBME)的测温模型,通过transmon实例对比其与QOME的预测差异,并探讨区分二者的实验测试方法。
2026-08-31 quant-ph
Deterministic constant-temperature dynamics for dissipative quantum systems
介绍了一种新的方法来处理与经典自由度池相互作用的量子系统的耗散动力学。该方法是基于扩展的Nosè-Hoover链(恒温)动力学量子经典系统。对自旋玻色子模型弛豫动力学的绝热和非绝热数值计算表明,量子经典Nosè-Hoover链动力学能准确而简单地描述熔池的热噪声.数值比较,与恒定能量计算和量子经典布朗运动处理浴,表明量子经典Nosè-Hoover链动力学可以用来引入耗散的量子子系统的演化,即使只有一个自由度的浴。该算法可以在计算机模拟中对与复杂分子环境相互作用的量子子系统的动力学进行建模时在计算上是有利的。
2007-03-08 quant-ph
Entanglement and dephasing of quantum dissipative systems
计算了各种量子耗散模型的冯诺伊曼熵,以讨论这些系统的纠缠特性。首先,讨论了可积量子耗散模型,即,量子布朗运动和量子谐振子。在自由粒子的情况下,相关的纠缠形成显示出没有非解析性。在耗散谐振子的情况下,有一个非解析的过渡的欠阻尼到过阻尼振荡。我们认为这可能是耗散系统的一般性质。我们发现,类似的功能出现在耗散两级系统,并研究不同的制度,使用亚欧姆,欧姆和超欧姆浴,在一个缩放的方法。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical Objectivity in Quantum Brownian Motion
经典客观性作为量子态的一种属性--提出来从量子理论解释我们世界的观察者独立特征的观点,是弥合量子-经典鸿沟的重要一步。它是最近派生的频谱广播结构嵌入在嘈杂的光子类环境中的小物体。然而,出现了两个基本问题:客观运动的描述和适用于其他类型的环境。在这里,我们通过展示在著名的、现实的退相干模型-量子布朗运动中动力学谱广播结构的形成,导出了量子力学中客观运动态的一个例子。我们这样做的现实,热环境,并显示其噪声鲁棒性。这为研究量子到经典跃迁开辟了一条潜在的新途径。
2015-11-17 quant-ph
Quantum Einstein's Brownian motion
利用维里定理和均分定理研究了经典环境中量子粒子的爱因斯坦布朗运动。在强耗散环境中的连续测量的效果占和经典的爱因斯坦定律的布朗运动的量子推广得到。通过推广的Madelung量子流体动力学推导出热量子Smoluchowski扩散方程。后者用于描述平衡态和稳态的量子隧穿以及金属中电子的运动,即Smoluchowski-Poisson问题。
2012-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical correlations in the oscillator model of quantum dissipative systems
研究了量子耗散系统振子模型的初始条件问题。本文认为,即使在经典情形下,环境处于热平衡的假设也隐含着环境振子与中心系统之间的统计相关性。一个简单的形式的初始条件的量子问题,考虑到这样的相关性,在类比与经典的,来自对称性的考虑的基础上。同样的对称性也明确地决定了拉格朗日量的形式。作为对新形式的关联初始条件(以及拉格朗日量的初始条件)的检验,研究了任意色噪声作用下的受迫布朗粒子问题:结果表明,得到的量子波包的平均位置等于相应的经典布朗粒子的平均位置。相反,从基于因子分解假设的不相关初始条件或从不同形式的拉格朗日开始,获得非物理结果。类似的考虑也适用于均方位移。
2018-01-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase Coherence in Quantum Brownian Motion
布朗运动的量子理论在施温格版本中进行了讨论,其中在时间上向前移动的坐标$x(t)$的概念被两个坐标取代,$x_+(t)$在时间上向前移动和$x_-(t)$在时间上向后移动。电子束双缝衍射实验的情况下的自由度的两倍的作用示出。计算有和没有耗散(由热浴描述)的干扰。耗散干扰相的概念,密切类似的Aharonov-Bohm磁场诱导相,进行了探讨。
1997-07-24 hep-th quant-ph
Classical and Quantum Brownian Motion
在经典力学框架下,导出了与固体谐振子系统耦合的任意力学子系统的广义朗之万方程。在量子Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程中引入了一个时间作用温度算符,考虑了量子热浴振荡器的影响.对布朗辐射源模型进行了理论研究,导出了相应的概率密度演化方程。薛定谔方程是通过目标点粒子与量子力载流子的碰撞来解释的,传递了点粒子之间的基本相互作用。因此,电子和其他点粒子都不是波,量子力学的波动章节起源于力的载体。提出了一个描述量子力学点粒子类布朗运动的随机Lorentz-Langevin方程。在Bohmian力学框架下考虑布朗动力学,提出密度泛函Bohm-Langevin方程,并导出相应的Smoluchowski-Bohm方程.通过对经典Klein-Kramers方程进行适当量子化,提出了一个非线性主方程。它的平衡解在精确的正则Gibbs密度算符中,而著名的Caldeira-Leggett方程在高温下只是简单的线性化。在自由量子布朗粒子的情况下,它发现了一个新的波包传播规律,它代表了经典爱因斯坦布朗运动定律的量子推广。提出了一种新的投影算子,用于描述经典环境中运动量子粒子的波函数的坍缩。它的应用导致耗散薛定谔方程,以及在经典力学耗散刘维尔方程的新形式。
2021-05-14 cond-mat.stat-mech 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
Quantum dynamics in view of Einstein's theory of Brownian motion
爱因斯坦1905年的布朗运动理论的量子力学版本。从孤立的目标系统和环境系统的复合体的哈密顿动力学出发,在爱因斯坦的精神下导出了目标系统的子动力学。由此产生的主方程被发现具有Lindblad结构。
2005-12-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Microscopic derivation of a completely positive master equation for the description of Open Quantum Brownian Motion of a particle in a potential
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(斯坦伦布什大学)
本文推导了开放量子布朗运动的完全正主方程,揭示了非高斯动力学特性。
2026-02-03 quant-ph
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
Boosting State Discrimination in Quantum Brownian Motion Channel via Memory-Induced Coherence Preservation
Federal University of Piauí(皮奥伊联邦大学);Federal University of Paraná(巴拉那联邦大学);Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);University of Coimbra(科英布拉大学)
研究在量子布朗运动通道中利用初始热噪声提升连续变量态辨别能力,通过结合压缩诱导相干性保持机制,降低态辨别错误概率,正交零差检测接近最优性能,为高温量子通信提供稳健架构。
2026-07-20 quant-ph
Quantum Brownian Motion as a Classical Stochastic Process in Phase Space
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院)
将Caldeira-Leggett模型中布朗粒子的精确量子动力学映射为相空间中的经典非马尔可夫随机过程,适用于任意温度和二次势,并允许任意初始量子态及外部操控。
2026-07-03 quant-ph
Non-equilibrium thermodynamics of gravitational objective-collapse models
Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Trieste Section(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部)
该研究针对Diósi-Penrose引力坍缩模型及其耗散扩展,分析简谐振子相空间动力学与熵产生率,揭示原始模型需无限温度噪声场才符合热力学第二定律,而耗散扩展在低耗散区可自洽热化,并通过短时方法补充了非高斯特征的完整动力学研究。
2025-02-05 quant-ph
Effective Field Theory out of Equilibrium: Brownian quantum fields
本文研究了在有限温浴中,轻场--系统--与重场相互作用的情况下,有效场论脱离平衡的出现。我们得到了光场的约化密度矩阵,它的时间演化由包含重自由度关联的\emph{influence action}的有效作用量决定。非平衡态有效场论给出了光场的朗之万运动方程,该方程包含耗散核和噪声核,且服从广义涨落耗散关系。这些完全由浴的光谱密度确定,该光谱密度针对几种情况进行了详细分析。在$T=0$,我们阐明了重整化方面的阈值的效果和一个单一的时间演化的局部有效场论的渐近出现。在$T\neq 0$新的“异常”阈值出现,特别是\emph{decay}的环境重领域进入轻领域导致\emph{dissipative}动态的轻领域。即使当重浴颗粒被热抑制时,这种耗散贡献也导致光场的\emph{thermalization},这通过量子动力学分析来证实。我们得到的量子主方程,并明确表明,它的解决方案,在外地的基础正是影响行动,决定了有效的非平衡场论。量子主方程的Lindblad形式以\emph{time dependent dissipative coefficients}为特征。它们的时间依赖性对于在渐近长时间下提取重正化效应是至关重要的。量子主方程的动力学与有效作用量、朗之万动力学和量子动力学的动力学完全一致,从而为有效场论的非平衡态研究提供了一个统一的框架。
2015-06-19 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
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
Analytical studies of Spectrum Broadcast Structures in Quantum Brownian Motion
谱广播结构是近年来在量子力学的退相干和客观特征出现的背景下提出的量子到经典跃迁中的一个新概念。这些是特定的量子态结构,负责系统的退相干态的明显客观性。最近,他们已经被证明出现在著名的量子布朗运动模型,但最终的分析依赖于数值。在这里,在介绍了主要概念后,我们对模型进行了分析研究,显示了频谱广播结构形成的时间尺度和效率。我们考虑一个大规模的中央系统和一个稍微简化的环境是随机的频率均匀分布。
2016-03-14 quant-ph
Reconciling nonlinear dissipation with the bilinear model of two Brownian particles
单粒子的布朗运动是耗散系统非平衡动力学的典型模型。在系统加水库的方法中,可以从耦合到代表其热环境的振荡器浴的系统的可逆动力学导出粒子的运动方程。然而,将系统加储存库的方法扩展到集体环境中的多个粒子并不简单,为此提出了相互冲突的模型。在这里,我们着手调和两个布朗粒子的非线性和双线性模型的某些方面。我们展示了如何最初来自指数系统水库耦合的非线性耗散可以替代地从双线性拉格朗日,修改后的谱函数,明确取决于粒子之间的距离。作为应用,我们讨论了如何避免标准非线性模型中的反常扩散,以及如何唯象地模拟粘性流体中一对布朗粒子之间的流体动力学相互作用。
2022-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Optimal work-to-work conversion of a nonlinear quantum brownian duet
研究了具有两个等色相移驱动的耗散非线性量子系统的功-功转换特性。结果表明,对于弱欧姆阻尼的同时最大化的效率与有限的功率产量和低功率波动可以实现。这三个量的最佳性能是伴随着最近推出的经典热机器的折衷界的不足。在足够低的温度和弱的耗散下,这个界限可以被削弱到零,其中非马尔可夫量子性质占主导地位。给出了线性热力学的解析结果。这些一般特征可以在接近最大功率产额和最小功率波动的非线性驱动机制中持续存在。这将范围扩大到线性响应之外的新操作领域。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Objectivisation In Simplified Quantum Brownian Motion Models
从主观量子世界中诞生客观性质是量子到经典跃迁的关键问题之一。在此基础上,我们在玻色子-玻色子相互作用-量子布朗运动的量子力学模型中研究了它。使用各种简化,我们证明了形成的热环境,所谓的,频谱广播结构,负责感知的客观性。在量子测量极限下,我们证明了这种结构总是形成的,提供了特征时间尺度。包括自哈密顿的环境中,我们显示了指数缩放的影响与环境的大小。最后,在完整的模型中,我们数值研究了压缩的影响,在初始状态的环境中,显示更广泛的区域的形成比非压缩的热态。
2015-02-24 quant-ph
Dissipation, Emergent Quantization and Quantum Fluctuations
我们回顾了阻尼谐振子量子化的一些方面。在Schwinger和Feynman和Vernon提出的量子布朗运动问题的路径积分公式的框架下,我们导出了阻尼力学系统的精确作用量。讨论了耗散系统和热场论相空间自由度的加倍问题,并指出了加倍变量与量子噪声效应的关系。分析了经典确定性系统中由于耗散而导致的信息损失体现在系统的量子特性上的't Hooft方案,指出谐振子的量子谱是由原经典确定性系统的耗散特性引起的.
2003-01-08 quant-ph
Work-minimizing protocols in driven-dissipative quantum systems: An impulse-ansatz approach
Kyoto University(京都大学)
本文针对驱动-耗散量子系统,提出脉冲拟设方法,通过数值精确计算研究二能级系统的最小功协议,发现脉冲特征在量子非马尔可夫短时区域接近最优,并揭示马尔可夫主方程的局限性。
2026-09-09 quant-ph
Nanoscale temperature measurements using non-equilibrium Brownian dynamics of a levitated nanosphere
爱因斯坦意识到,布朗粒子的涨落可以用来确定它所处环境的性质。大量的实验已经利用胶体粒子的布朗运动来研究耗散过程,提供了对软物质物理的深入了解,并导致从能量收集到医学成像的应用。在这里,我们使用光学悬浮的纳米球,被加热,以研究其周围的气体的非平衡特性。通过分析球体的布朗运动,我们可以确定球体质心运动的温度、球体表面的温度以及两个空间维度上的加热气体的温度。我们观察到球体和气体的不对称加热,温度达到材料的熔点。这种方法为在纳米尺度上精确测量温度提供了新的机会,也为测试非平衡热力学提供了新的手段
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Variational Dissipative Framework for Quantum Algorithms
Center on Frontiers of Computing Studies, Peking University(北京大学前沿计算研究中心);School of Computer Science, Peking University(北京大学计算机学院);Faculty of Information Science and Engineering, Ocean University of China(中国海洋大学信息科学与工程学院);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);China Center of Advanced Science and Technology(中国科学院科技政策与管理科学研究所)
提出一种变分耗散框架,通过辅助量子比特辅助的工程耗散模块与变分量子电路结合,扩展可制备的混合态空间,并应用于基态搜索和状态恢复任务。
2026-05-25 quant-ph
Reduced hierarchy equations of motion approach with Drude plus Brownian spectral distribution: Probing electron transfer processes by means of two- dimensionalcorrelation spectroscopy
本文利用二维相关谱理论研究了耗散环境中的电子转移过程。我们扩展的减少层次运动方程的方法,包括过阻尼Drude和欠阻尼布朗模式。当过阻尼模式描述系统在慢调制极限下的不均匀性时,欠阻尼模式表示与电子态耦合的主振动模式。我们概述了一个程序计算二维相关谱,结合ET过程。该方法能够处理系统在外部扰动下的相干性,这对于计算非马尔可夫噪声的非线性响应函数具有重要意义。计算的2D光谱通过沿$Ω_1$轴的ET过渡峰的存在以及回波信号的衰减来展示ET过程的影响。
2012-11-07 cond-mat.other physics.bio-ph physics.chem-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
An Overview: Steady-State Quantum Entanglement via Reservoir Engineering
我们提出了一个简短的概述量子纠缠的产生和保存在一个稳定的状态。除了对量子纠缠稳定化的关注外,我们还简要地讨论了稳态量子相干性的相同目标。概述分为两大类的方法:混合驱动和耗散方法和纯粹的耗散计划。此外,纯耗散方案下的平衡和非平衡环境的两个子类进行了讨论。指出了耗散路径对实现持续量子纠缠的重要意义和所面临的挑战。除了现有的量子技术,量子计算,通信,传感和模拟的稳态纠缠的价值,其独特的机会,新兴的和未来的量子技术的应用,特别是量子热机和量子能量处理,进行了讨论。
2023-03-01 quant-ph
Quantum Darwinism in quantum Brownian motion: the vacuum as a witness
我们研究了量子达尔文主义--在零温度量子布朗运动中,一个退相干系统的信息被其环境冗余记录。一个初始的非定域量子态留下的记录,其冗余度随着其空间范围的扩大而迅速增加。显著的离域(例如,一个薛定谔猫态)导致高冗余:许多观察者可以测量系统的位置而不扰动它.这解释了客观的(即经典的)存在einselected,抗退相干指针态的宏观对象.
2007-04-26 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Partial Factorization of Wave Function for A Quantum Dissipation System
Yu和Sun提出的量子耗散过程的微观方法[Phys. Rev.,A49(1994)592,A51(1995)1845],分析了一个典型的耗散系统--一个浸泡在多玻色子池中的单模玻色子--动力学演化的波函数结构。本文在相干态表象下,将整个系统的波函数明确地表示为系统的两个分量与浴的乘积。它不仅通过布朗运动描述了熔池对系统变量的影响,而且还体现了系统对熔池的反作用以及熔池中玻色子之间相互作用的影响。由于反作用的存在,即使在某些情况下可以忽略布朗运动,总波函数也只能部分分解,例如在弱耦合和大失谐的情况下
1997-06-20 quant-ph
Kinetic Uncertainty Relation in Collective Dissipative Quantum Many-Body Systems
The University of Tokyo(东京大学)
本文提出集体耗散量子多体系统中的动能不确定性关系,通过平均场近似推导出相对波动的下界,并验证了集体相互作用对精度提升的作用。
2026-04-07 quant-ph
Dissipative and quantum mechanics
讨论了海森堡、玻姆和马德隆对量子力学的三种解释,并讨论了它们对耗散量子系统的描述。结果表明,马德隆量子流体力学是唯一正确的方法。提出了一种新的随机重新解释的量子力学,它代表了微观面的马德隆流体力学。其主要思想是真空是永久涨落的,这解释了量子力学的概率性质。因此,它是一个独立于人类及其测量的客观理论。在周围的热波动的影响也占通过启发式朗之万方程与两个随机力。这些量子和热噪声的一些统计特性,确定通过再现已知的系统相空间动力学的结果。
2015-06-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Feynman-Vernon model of a moving thermal environment
本文回顾了标准布朗粒子在外势$V(x,t)$中运动的线性耗散系统的Feynman-Vernon模型,介绍了布朗粒子与热环境耦合的广义振子模型$v_{env}$ .运动环境中的扩散过程是人们感兴趣的,例如在研究超流体中的涡旋运动时。本文的出发点是考虑热环境的空间和时间不变性的振子模型的公式化[M。Patriarca,Statistical correlations in the oscillator model of quantum布朗运动,Il Nuovo Cimento B,111(1),61-72(1996),doi:10.1007/BF 02726201,arXiv:1801.02429],它具有有限的性质并且与经典极限一致。导出了运动环境中布朗粒子的朗之万方程和影响泛函。
2018-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energetics of the dissipative quantum oscillator
该研究针对耗散量子振子的能量学,基于涨落-耗散定理分析了两种热平均能量的差异与共性,结合吉布斯方法得到弱耦合极限下的统一结果,并将分析推广至三维耗散磁振子情形。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation in the Caldeira-Leggett model
Caldeira和Leggett(CL)在一篇开创性的论文中导出了描述马尔可夫量子布朗运动的主方程。这样一个等式的缺点是不完全是正的,并且已经做出了许多努力来解决这个问题。我们表明,当进行仔细的数学分析,CL考虑的模型导致一个非耗散主方程。我们认为,正确的方式来理解的CL政权中得出的主方程是考虑它的非马尔可夫。此外,我们表明,如果要提供一个微观描述的量子布朗运动与CL模型,总是需要考虑一个非马尔可夫动力学。我们的结论是耗散是一个真正的非马尔可夫特征。
2017-05-11 math-ph math.MP quant-ph
Dissipative Bohmian mechanics within the Caldirola-Kanai framework: A trajectory analysis of wave-packet dynamics in viscid media
经典粘性介质在我们的日常生活中是很常见的。但是,我们并不习惯在量子力学中寻找这样的介质,更不习惯分析它们对量子系统动力学的影响。在这方面,Caldirola-Kanai含时哈密顿量构成了一个有吸引力的模型,在不包括环境波动的情况下(例如,量子布朗运动)解释了摩擦。在这里,为了理解一个假设的,纯粹的量子粘性介质将如何从(量子)流体动力学的观点作用于一个波包的相关摩擦动力学的玻姆分析。为此,我们选择了一系列的范式背景,如自由粒子、线性势作用下的运动、谐振子、两个相干波包的叠加等。除了它们的解析性之外,这些例子还说明了有趣的新兴行为,例如通过“量子冻结”或特定类型的量子-经典对应来局域化。分析确定的结果的可靠性已经通过数值模拟进行了检查,这有助于研究缺乏这种分析性的其他问题(例如,相干叠加)。
2014-05-22 physics.chem-ph quant-ph
Quantum kinetic theory of flux-carrying Brownian particles
我们发展了最近在开放量子系统中引入的带通量布朗运动的动力学理论。这个模型构成了一个有效的描述二维耗散粒子违反时间反演和宇称,是符合标准热力学。在适当的Breit-Wigner近似下,导出了弱系统-环境耦合下的量子动力学方程的一般形式。这包括作为特定实例的常规布朗运动的众所周知的克拉默斯方程。潜在的手征对称性的影响基本上是双重的:反常扩散张量拿起反对称组件,漂移项有一个额外的贡献,发挥作用的环境扭矩作用于系统粒子。这些产生了一种非常规的流体动力学,这是不存在的标准(二维)布朗运动受到外部磁场或主动扭矩。例如,量子单粒子系统显示出与普通扩散流体形成鲜明对比的无耗散涡流。我们还提供了有关的流体力学量,包括流体涡度和涡度通量的初步结果,为近热平衡稀释的情况。特别地,通量携带效应表现为开尔文环流方程中的涡度源。相反地,动能密度保持不变,通常的玻意耳定律恢复到动能温度的重新表述。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn quant-ph
QUANTUM DISSIPATION AND COHERENCE
通过研究阻尼谐振子的正则量子化,讨论了量子场论中的耗散系统。我们表明,一组状态的系统分裂成酉不等价表示的典型的交换关系。时间演化的不可逆性被表示为酉不等价表示之间的隧穿。正则量子化导致SU(1,1)相干态的时间相关。我们从Schwinger和Feynman和Vernon发展的量子布朗运动的路径积分公式中导出了双稳态的精确作用量。耗散系统相空间自由度的加倍与量子噪声效应有关。最后,我们用Weyl-Heisenberg代数的$q$ -变形算子来表示双折射率的时间演化生成元. $q$参数充当酉不等价表示的标签。
1995-03-21 hep-th quant-ph
Quantum Brownian motion of a heavy quark pair in the quark-gluon plasma
本文采用开放量子系统方法研究了夸克-胶子等离子体(QGP)中重夸克偶素的实时演化。特别是,我们阐明了量子耗散如何影响夸克偶素态随时间的相对运动的动力学。为此,我们提出了一个新的非平衡主方程的夸克偶素在介质中的相对运动,从Lindblad算子系统地推导出的量子场论。为了实现相应的动力学,我们部署了完善的量子态扩散方法。反过来,我们揭示了如何完整的量子演化可以铸造在一个随机的非线性薛定谔方程的形式。这是第一次提供了一个直接的联系,从量子色动力学(QCD)的唯象模型的基础上非线性薛定谔方程。一维的原理模拟证明表明,耗散效应确实允许静止夸克偶素中组成夸克的相对运动热化。在相对论性重离子碰撞中,耗散在QGP寿命的早期就已经很重要了。
2019-10-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Quantum Brownian Motion: proving that the Schmid transition belongs to the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless universality class
Università 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(CNR));The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆理论物理国际中心);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Fundamental Quantum Science Program (FQSP), TRIP Headquarters, RIKEN(理化学研究所基础量子科学项目(FQSP),TRIP总部)
研究量子布朗粒子在周期势场中的平衡性质,证明Ohmic regime中的Schmid转变属于Berezinskii-Kosterlitz-Thouless普遍性类,通过有限尺寸标度分析揭示关联函数的对数衰减特性。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Modeling the non-Markovian Brownian motion of an optomechanical resonator
Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
本文提出了一种全局可接受的广义谱密度,用于描述光学谐振腔中非马尔可夫布朗运动,通过近共振实验观测非奥姆谱,避免了直接全局外推导致的发散问题,确保了谐振腔的有限性。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Nonreciprocal and Geometric Frustration in Dissipative Quantum Spins
本研究探讨了阻尼腔介导的三个集体量子自旋间的非互易相互作用如何同时引发非互易阻挫与几何阻挫,发现其稳态偶然简并对无序具有显著鲁棒性,并由此驱动一种伴随手性动力学和时间晶体序的非互易相变。
2025-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Stochastic Bohmian and Scaled Trajectories
在这篇评论中,我们处理开放(耗散和随机)量子系统的玻姆力学框架内的优势,提供一个清晰的画面量子现象的轨迹,最初在配置空间。从线性和非线性薛定谔方程出发,通过Bohmian轨迹,以及利用所谓的量子-经典跃迁微分方程,通过标度轨迹,研究了逐步退相干过程.这种转变是由一个连续的参数,过渡参数,涵盖这两个极端开放的动力学制度。因此,将考虑两种不同性质的退相干源。几个例子将被提出和讨论,以说明相应的理论背后的每一种情况下,即:所谓的布朗-玻姆运动导致量子扩散系数,耗散衍射的时间,耗散隧穿的抛物线障碍下存在的电场和随机早期到达相同类型的障碍。为了简化符号和物理讨论,理论发展将在整个工作中在一维进行。主要目标之一是分析存在于这些开放动力学机制中的轨迹的逐渐退相干过程,从而以更直观的方式理解底层物理,以获得新的见解。
2022-06-30 nlin.SI quant-ph
Quantum Suppression of Ratchet Rectification in a Brownian System Driven by a Biharmonic Force
我们严格研究了基于Caldeira-Leggett哈密顿量的双谐力周期势模型描述的棘轮系统的量子耗散动力学。在这个模型中,我们使用减少层次方程的运动在维格纳空间表示。这些方程代表了Tanimura和Wolynes(1991)引入的Gaussian-Markovian量子Fokker-Planck方程的推广,该方程被制定用于研究有限温度下的非马尔可夫和非微扰热效应。这种形式允许我们处理经典极限和隧穿机制,并且有助于通过维格纳分布的时间演化来识别纯量子力学效应。我们进行了广泛的计算的经典和量子电流的各种温度,耦合强度和势垒高度。我们的结果表明,在低温下,虽然量子电流是大于在高势垒的情况下的经典电流,在低势垒的情况下,相反的是真实的。我们发现,这一行为的结果,隧道增强电流的情况下,一个高的势垒,而它抑制电流的情况下,一个低的势垒。这是因为在低势垒的情况下,由于隧穿引起的分布的大分散,棘轮势的影响很弱。这导致棘轮电流所需的时空不对称性变弱,结果,净电流被抑制。
2013-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph